題目列表(包括答案和解析)
(12分)不同的金屬在化學反應中表現(xiàn)出來的活潑程度不同,俄國化學家貝開托夫在大量實驗和系統(tǒng)研究之后,于1865年發(fā)表了金屬活動性順序:K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。
(1)金屬活動性順序是學習“金屬及其化合物”的重要工具,許多“金屬及其化合物”的知識規(guī)律可以通過金屬活動性順序來掌握。例如,工業(yè)上冶煉金屬,根據(jù)金屬活動性順序可以采用不同的冶煉方法。其中可以用“熱分解法”冶煉的金屬是__________、 。
工業(yè)上又常用下列反應進行金屬鉀的冶煉:,似乎“違背”了金屬活動性順序,試解釋鈉能將更活潑的鉀置換出來的原因__________________________。
(2)在實踐中發(fā)現(xiàn)還有許多化學事實 “違背”金屬活動性順序,但這些“反!爆F(xiàn)象都可以通過化學原理得到合理解釋。某學生在做探究實驗時,把鋅粒投入1mol·L-1氯化鐵溶液中,觀察到如下實驗現(xiàn)象:鋅粒表面有一定量氣泡產(chǎn)生,溶液顏色逐漸變淺,一段時間后溶液逐漸渾濁,試用相關(guān)反應方程式進行解釋_________________________________、
__________________________________________________________________________。
(3)研究金屬活動性順序還可以指導對金屬陽離子氧化性強弱的認識,工業(yè)上用氯化鐵溶液腐蝕銅制電路板。
①請根據(jù)金屬活動性順序結(jié)合該反應原理,比較Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性強弱 。
②請運用原電池原理設(shè)計實驗驗證Cu2+、Fe3+氧化性強弱的結(jié)論。
方案______________________________________________________________________。
清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一,硅片化學清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)(如某些有機物,無機鹽,金屬、Si、SiO2粉塵等)。常用的化學清洗劑有高純水、有機溶劑、雙氧水、濃酸、強堿等。其中去除硅的氧化物,通常用一定濃度的HF溶液,室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面,增加硅對太陽光的吸收。單晶制絨通常用NaOH,Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反應25~35 min,效果良好。
回答下列問題
(1)能否用玻璃試劑瓶來盛HF溶液,為什么?用化學方程式加以解釋 ;
(2)寫出晶片制絨反應的離子方程式 ,對單晶制絨1990年化學家Seidel提出了一種的電化學模型,他指出Si與NaOH溶液的反應,首先是Si與OH一反應,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4;诖嗽矸治龇磻醒趸瘎 。
(3)本;瘜W興趣小組同學,為驗證Seidel的理論是否正確,完成以下實驗:
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實驗事實 |
事實一 |
水蒸汽在600℃時可使粉末狀硅緩慢氧化并放出氫氣。 |
事實二 |
盛放于鉑或石英器皿中的純水長時間對粉末狀還原硅無腐蝕作用。 |
事實三 |
普通玻璃器皿中的水僅因含有從玻璃中溶出的微量的堿便可使粉末狀硅在其中緩慢溶解。 |
事實四 |
在野外環(huán)境里,用較高百分比的硅鐵粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH,點著后燜燒,可劇烈放出H2。 |
事實五 |
1g(0.036mo1)Si和20mL含有l(wèi)gNaOH(0.025mol)的溶液,小心加熱(稍微預熱),收集到約1700mL H2,很接近理論值(1600mL)。 |
結(jié)論:從實驗上說明堿性水溶液條件下,H2O可作 劑;NaOH作 劑,降低反應 。高溫無水環(huán)境下,NaOH作 劑。
(4)在太陽能電池表面沉積深藍色減反膜——氮化硅晶膜。常用硅烷(SiH4)與氨氣(NH3)在等離子體中反應。硅烷是一種無色、有毒氣體,常溫下與空氣和水劇烈反應。下列關(guān)于硅烷、氮化硅的敘述不正確的是 。
A.在使用硅烷時要注意隔離空氣和水,SiH4能與水發(fā)生氧化還原反應生成H2;
B.硅烷與氨氣反應的化學方程式為:3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2↑,反應中NH3作氧化劑;
C.它們具有卓越的抗氧化、絕緣性能和隔絕性能,化學穩(wěn)定性很好,不與任何酸、堿反應;
D.氮化硅晶體中只存在共價鍵,Si3N4是優(yōu)良的新型無機非金屬材料。
清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一,硅片化學清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)(如某些有機物,無機鹽,金屬、Si、SiO2粉塵等)。常用的化學清洗劑有高純水、有機溶劑、雙氧水、濃酸、強堿等。其中去除硅的氧化物,通常用一定濃度的HF溶液,室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面,增加硅對太陽光的吸收。單晶制絨通常用NaOH,Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反應25~35 min,效果良好。
回答下列問題
(1)能否用玻璃試劑瓶來盛HF溶液,為什么?用化學方程式加以解釋 ;
(2)寫出晶片制絨反應的離子方程式 ,對單晶制絨1990年化學家Seidel提出了一種的電化學模型,他指出Si與NaOH溶液的反應,首先是Si與OH一反應,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4;诖嗽矸治龇磻醒趸瘎 。
(3)本;瘜W興趣小組同學,為驗證Seidel的理論是否正確,完成以下實驗:
| 實驗事實 |
事實一 | 水蒸汽在600℃時可使粉末狀硅緩慢氧化并放出氫氣。 |
事實二 | 盛放于鉑或石英器皿中的純水長時間對粉末狀還原硅無腐蝕作用。 |
事實三 | 普通玻璃器皿中的水僅因含有從玻璃中溶出的微量的堿便可使粉末狀硅在其中緩慢溶解。 |
事實四 | 在野外環(huán)境里,用較高百分比的硅鐵粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH,點著后燜燒,可劇烈放出H2。 |
事實五 | 1g(0.036mo1)Si和20mL含有l(wèi)gNaOH(0.025mol)的溶液,小心加熱(稍微預熱),收集到約1700mL H2,很接近理論值(1600mL)。 |
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