题目内容
(14分)高纯硅晶体是信息技术的重要材料。
(1)在周期表的以下区域中可以找到类似硅的半导体材料的是______(填字母)。
A.过渡元素区域 B.金属和非金属元素的分界线附近
(2)工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知:
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写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式 ______。
(3)某同学设计下列流程制备高纯硅:
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①Y的化学式为______。
②写出反应Ⅰ的离子方程式 。
③写出反应Ⅳ的化学方程式 。
④步骤Ⅵ中硅烷(SiH4)分解生成高纯硅,已知甲烷分解的温度远远高于硅烷,用原子结构解释其原因是 。
(4)将粗硅转化成三氯硅烷(SiHCl3),进一步反应也可以制得粗硅。其反应:
SiHCl3 (g) + H2(g)
Si(s) + 3HCl(g),不同温度下,SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时各反应物的物质的量之比)的变化关系如图所示。下列说法正确的是 (填字母)。
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A.该反应是放热反应
B.横坐标表示的投料比应该是![]()
C.该反应的平衡常数随温度升高而增大
D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,可以适当增大压强
(9分)当今世界,能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 899 | 1 757 | 14 840 | 21 000 |
B | 738 | 1 451 | 7 733 | 10 540 |
①请根据上述信息,写出A的核外电子排布式:__________________。
②某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图1所示,该同学所画的电子排布图违背了________。
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(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中碳碳键的键长为154.45 pm,C60中碳碳键的键长为145 pm和140 pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由, 理由:_____________________。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图2所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质中K原子和C60分子的个数比为____________。
③继C60后,科学家又合成Si60、N60,请比较C、Si、N原子电负性由大到小的顺序 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则一个Si60分子中所含π键的数目为__________。