(15分)高纯晶体硅是信息技术的关键材料。
(1)硅元素位于周期表的______周期______族。下面有关硅材料的说法中正确的是__________(填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥 |
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承 |
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料———光导纤维 |
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,故在玻璃尖口点燃H2时出现黄色火焰 |
E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(2)工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知:
请将以下反应的热化学方程式补充完整:
SiO2(s) + 2C(s) ="==" Si(s) + 2CO(g) △H = ________
(3)粗硅经系列反应可生成硅烷(SiH4),硅烷分解生成高纯硅。已知硅烷的分解温度远低于甲烷,用原子结构解释其原因:_________,Si元素的非金属性弱于C元素,硅烷的热稳定性弱于甲烷。
(4)将粗硅转化成三氯氢硅(SiHCl3),进一步反应也可制得高纯硅。
①SiHCl3中含有的SiCl4、AsCl3等杂质对晶体硅的质量有影响。根据下表数据,可用________ 方法提纯SiHCl3。
物质 |
SiHCl3 |
SiCl4 |
AsCl3 |
沸点/℃ |
32.0 |
57.5 |
131.6 |
②用SiHCl3制备高纯硅的反应为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)的变化关系如右图所示。下列说法正确的是________(填字母序号)。
a.该反应的平衡常数随温度升高而增大
b.横坐标表示的投料比应该是
c.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,应适当升高温度
③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:____________________。
(教材变式题)对于反应:2SO2+O22SO3,当其他条件不变时,只改变一个反应条件,将生成SO3的反应速率的变化填入空格里(填写“增大”“减小”“不变”)
编号 |
改变的条件 |
化学反应速率 |
① |
降低温度 |
|
② |
增大O2的浓度 |
|
③ |
使用V2O5作催化剂 |
|
④ |
压缩体积 |
现有0.1mol·L-1的Na2SO4和0.1mol·L-1的H2SO4混合溶液100mL,向其中逐滴加入0.2mol·L-1的Ba(OH)2溶液,并不断搅拌,使反应充分进行。
⑴当加入50mLBa(OH)2溶液时,发生反应的离子方程式为,所得溶液中的溶质是,其物质的量浓度为mol·L—1;
⑵当溶液中沉淀量达到最大时,所加Ba(OH)2溶液的体积为mL,所得溶液中溶质,则该溶质物质的量浓度为 mol·L-1。
在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体8.96L,质量是16g。①此混合物中CO和CO2的物质的量比是,②CO的体积分数是,③CO的质量分数是,④C和O的原子个数比是,⑤混合气体的平均摩尔质量是。
下表是某地市场上销售的一种“加碘盐”包装上的部分文字说明。请根据此表,结合中学学过的化学知识,回答下列问题:
配料表 |
精制海盐、碘酸钾(KIO3) |
含碘量 |
20―40mg/kg |
储藏方法 |
密封避光、防潮 |
食用方法 |
烹调时待食品熟后加入碘盐 |
(1)根据物质分类中的树状分类法有关知识,在①HIO3 ②碘酸钠 ③KOH ④I2O5 ⑤NaCl五种(填“混合物”或“化合物”或“盐”或“氧化物”)中与碘酸钾(KIO3)属于同类物质的有(填序号)。
(2)推测出碘酸钾(KIO3)的物理性质:碘酸钾(KIO3)溶于水(填“能”或“不能”),化学性质:碘酸钾(KIO3)在受热时(填“分解”或“不分解”)。
(3)写出KIO3的电离方程式 。
我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发动机中用偏二甲肼(C2H8N2)和N2O4作液体燃料,试回答下列问题:
(1)在C2H8N2中已知氢元素为+1价,N元素为-3价,则碳元素为_____价。
(2)在发动机中C2H8N2和N2O4反应生成N2、CO2和H2O,则该反应中被氧化的氮原子与被还原的氮原子个数之比是_________。