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获取知识和信息是现代人不可缺少的素质,信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。信息产业的核心材料是高纯度的硅,单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等,硅纯度越高,大规模集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法有:
方法一:三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:![]()
方法二:用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用制得硅烷,再热分解硅烷可得高纯硅。
根据上述信息回答以下问题:
(1)从方法一生产单晶硅的过程看,由焦炭还原得到的硅为何还要进一步处理?_________________________________________________________。
(2)写出方法二中生产高纯硅的两个化学方程式:
①____________________________________________________________;
②__________________________________________________________。
(3)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式:____________________________________。
(4)在方法一中,整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式:________________;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是_____________________________________________________。
(5)比较方法一和方法二,分析一下各自的优缺点____________________________________。
A.《化学与生活》
(1)食品和药品关系人的生存和健康.
①市场上销售的食盐品种很多.下列食盐中,所添加的元素不属于人体必需微量元素的是
A.加锌盐 B.加碘盐 C.加钙盐
②纤维素被称为“第七营养素”.食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量,但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质.从化学成分看,纤维素是一种
A.多糖 B.蛋白质 C.脂肪
③某同学感冒发烧,他可服用下列哪种药品进行治疗
A.麻黄碱 B.阿司匹林 C.抗酸药
(2)蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命.请回答下列问题:
①油脂被摄入人体后,在酶的作用下水解为高级脂肪酸和
②人体摄入的蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下,水解成
③维生素C是一种重要维生素,能防治坏血病.用淀粉溶液、碘水为试剂,验证维生素C具有还原性的实验操作和现象是
(3)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础.
①普通玻璃是生活中常用的硅酸盐材料,其主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和
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②通常使用的钢铁是铁和
③天然橡胶(生胶)是线型高分子,因高分子链上有双键易老化,工业上常将它与含硫物质作用转变成为体型的网状分子的
B.《有机化学》
(1)有机物含有的官能团不同,性质也有差异.
①1mol下列有机物可与2mol溴单质发生加成反应的是
A.乙烯 B.乙炔 C.乙烷
②下列有机物中,核磁共振氢谱只有一个吸收峰的是
A.苯 B.苯酚 C.苯甲酸
③下列有机物中,能发生银镜反应的是
A.乙酸乙酯 B.乙醇 C.葡萄糖
(2)分子式为C4H10O,属于醇的同分异构体有
(3)科学家常采用将药物连接在高分子载体上,制成缓释长效药物.已知某种解热镇痛类药物,其结构简式如图甲,把它连接到高分子聚合物B上,形成缓释长效药物C如图乙.
①分子聚合物B的结构简式为
②A与B反应生成C的有机反应类型是
③A可水解成
某盐溶液中可能含有NH4+、Ba2+、Na+、Fe2+、Cl—、CO32—、NO3—七种离子中的数种。某同学取4份此溶液样品,分别进行了如下实验:(硝酸具有强氧化性,可以氧化Fe2+、I-、S2-、SO32—等等)
①用pH试纸测得溶液呈强酸性;
②加入
过量NaOH溶液,产生有刺激性气味的气体且有沉淀生成;![]()
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;
④加足量BaCl2溶液,没有沉淀产生,在溶液中加入氯水,再滴加KSCN溶液,显红色
该同学最终确定在上述七种离子中肯定含有NH4+、Fe2+、Cl—三种离子。
请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论。
A.①②④ B.①② C.①②③④ D.②③④![]()
(1)(3分)食品和药品关系人的生存和健康。
①市场上销售的食盐品种很多。下列食盐中,所添加的元素不属于人体必需微量元素的是 (填字母)。
A.加锌盐 B.加碘盐 C.加钙盐
②纤维素被称为“第七营养素”。食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量,但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质。从化学成分看,纤维素是一种 (填字母)。
A.多糖 B.蛋白质 C.脂肪
③某同学感冒发烧,他可服用下列哪种药品进行治疗 (填字母)。
A.麻黄碱 B.阿司匹林 C.抗酸药
(2)(5分)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
①生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需用到的共同的主要原料是 。
②生活中有大量的铝制品。
家用铝锅不能经常用热碱水洗涤去污,原因是(用离子方程式表示) 。
③有机玻璃受热时会软化,
易于加工成型。有机玻璃是一种 材料(选填“硅酸盐”或“纤维”或“塑料”)。导电塑料的结构可表示为
,则其单体的结构简式为 。
(3)(7分)保护环境、保护地球是人类共同的呼声。
①向煤中加入石灰石作为脱硫剂,可以减少煤燃烧时产生的SO2。发生反应的化学方程式为 。
②天然水中含有的细小悬浮颗粒可以用 做混凝剂(写名称)进行净化处理。工业废水中含有的Cr3+离子,可用熟石灰作沉淀剂,在pH为8~9时生成沉淀而除去,该反应的离子方程式是 。
③城市餐饮业会产生大量污染环境的“地沟油”。“地沟油”的主要成分是油脂。综合利用“地沟油”的一种方法是将“地沟油”中的油脂水解以获取甘油和 。生活中会产生大量废弃塑料,将废弃塑料进行 处理,可以获得乙烯、丙烯等化工原料。
清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题
Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式 ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH一反应,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为 。
(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:
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实验事实 |
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事实一 |
水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。 |
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事实二 |
盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。 |
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事实三 |
普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。 |
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事实四 |
在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2。 |
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事实五 |
1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。 |
结论:从实验上说明碱性水溶液条件下,H2O可作 剂;NaOH作_____ 剂,降低反应 。高温无水环境下,NaOH作 剂。
Ⅱ.在工业中利用镁制取硅:2Mg+SiO2
2MgO+Si,同时有副反应发生:2Mg+Si
Mg2Si,Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置:
![]()
由于氧气的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。 a.石灰石 b.锌粒 c.纯碱
(4)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是______________________________,当反应开始后,移走酒精灯反应能继续进行,其原因是___________________________。
(5)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。
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清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题
Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式 ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH一反应,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为 。
(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:
| | 实验事实 |
| 事实一 | 水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。 |
| 事实二 | 盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。 |
| 事实三 | 普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。 |
| 事实四 | 在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2。 |
| 事实五 | 1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。 |
Ⅱ.在工业中利用镁制取硅:2Mg+SiO2
由于氧气的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。 a.石灰石 b.锌粒 c.纯碱
(4)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是______________________________,当反应开始后,移走酒精灯反应能继续进行,其原因是___________________________。
(5)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。 查看习题详情和答案>>