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
(1)能否用玻璃试剂瓶来盛HF溶液,为什么?用化学方程式加以解释 ;
(2)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 。
(3)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 |
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)。 |
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。
(4)在太阳能电池表面沉积深蓝色减反膜——氮化硅晶膜。常用硅烷(SiH4)与氨气(NH3)在等离子体中反应。硅烷是一种无色、有毒气体,常温下与空气和水剧烈反应。下列关于硅烷、氮化硅的叙述不正确的是 。
A.在使用硅烷时要注意隔离空气和水,SiH4能与水发生氧化还原反应生成H2;
B.硅烷与氨气反应的化学方程式为:3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2↑,反应中NH3作氧化剂;
C.它们具有卓越的抗氧化、绝缘性能和隔绝性能,化学稳定性很好,不与任何酸、碱反应;
D.氮化硅晶体中只存在共价键,Si3N4是优良的新型无机非金属材料。
酒后驾车。这时酒精(CH3CH2OH)被K2Cr2O7氧化为醋酸(CH3COOH)。该氧化还原反应的方程式可表示为:2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4→2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O
在这一反应中,氧化剂是,还原剂________,氧化产物是,还原产物是。
某河道两旁有甲乙两厂。它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂 废水中所含的三种离子是、、。乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量(选填:活性炭、硫酸亚铁、铁粉)。可以回收其中的金属(填写金属元素符号)。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的(填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含 (填写离子符号),可用来浇灌农田。
合成氨是人类科学技术发展史上一项重大突破,解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。氨可用于工业上制硝酸,其中的一步反应的化学方程式为:其中还原剂是_____________(填化学式),若有68g NH3参加反应,转移电子的物质的量为_________mol。
除杂提纯下列各物质,请写出所选化学试剂的化学式及反应的离子方程式。
混合物成分 |
化学试剂 |
离子方程式 |
Na2SO4中含有少量Na2CO3杂质 |
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FeCl2中含有少量FeCl3杂质 |
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NaNO3中含有少量NaCl杂质 |
1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质,下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值:
请仔细分析,回答下列有关问题:
①预测周期表中电负性最大的元素应为_____;估计钙元素的电负性的取值范围:< X <。
②根据表中的所给数据分析,同主族内的不同元素X的值变化的规律是
;简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系。
③经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键。试推断AlBr3中形成的化学键的类型为。