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清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一，硅片化學(xué)清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)（如某些有機(jī)物，無機(jī)鹽，金屬、Si、SiO₂粉塵等）。常用的化學(xué)清洗劑有高純水、有機(jī)溶劑、雙氧水、濃酸、強(qiáng)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(duì)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(yīng)25～35 min，效果良好�；卮鹣铝袉栴}

Ⅰ.（1）寫出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式               ，對(duì)單晶制絨1990年化學(xué)家Seidel提出了一種的電化學(xué)模型，他指出Si與NaOH溶液的反應(yīng)，首先是Si與OH^一反應(yīng)，生成SiO₄^4一，然后SiO₄^4一迅速水解生成H₄SiO₄。基于此原理分析反應(yīng)中氧化劑為                   。

（2）本�；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)，為驗(yàn)證Seidel的理論是否正確，完成以下實(shí)驗(yàn)：

	實(shí)驗(yàn)事實(shí)
事實(shí)一	水蒸汽在600℃時(shí)可使粉末狀硅緩慢氧化并放出氫氣。
事實(shí)二	盛放于鉑或石英器皿中的純水長時(shí)間對(duì)粉末狀還原硅無腐蝕作用。
事實(shí)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(shí)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(diǎn)著后燜燒，可劇烈放出H2。
事實(shí)五	1g（0.036mo1）Si和20mL含有l(wèi)gNaOH（0.025mol）的溶液，小心加熱（稍微預(yù)熱），收集到約1700mL H2，很接近理論值（1600mL）。

結(jié)論：從實(shí)驗(yàn)上說明堿性水溶液條件下，H₂O可作                劑；NaOH作_____             劑，降低反應(yīng)             。高溫?zé)o水環(huán)境下，NaOH作               劑。

Ⅱ.在工業(yè)中利用鎂制取硅：2Mg＋SiO₂2MgO＋Si，同時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生：2Mg＋SiMg₂Si，Mg₂Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH₄(硅烷)，SiH₄在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。如圖是進(jìn)行Mg與SiO₂反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置：

由于氧氣的存在對(duì)該實(shí)驗(yàn)有較大影響，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入氣體X作為保護(hù)氣，試管中的固體藥品可選用________(填序號(hào))。        a．石灰石　　　b．鋅粒　　　c．純堿

（4）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，必須先通入X氣體，再加熱反應(yīng)物，其理由是______________________________，當(dāng)反應(yīng)開始后，移走酒精燈反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行，其原因是___________________________。

（5）反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至常溫時(shí)，往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸�？捎^察到閃亮的火星，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為_______________________________________。

 

清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一，硅片化學(xué)清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)（如某些有機(jī)物，無機(jī)鹽，金屬、Si、SiO₂粉塵等）。常用的化學(xué)清洗劑有高純水、有機(jī)溶劑、雙氧水、濃酸、強(qiáng)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(duì)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(yīng)25～35 min，效果良好。回答下列問題
Ⅰ.（1）寫出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式              ，對(duì)單晶制絨1990年化學(xué)家Seidel提出了一種的電化學(xué)模型，他指出Si與NaOH溶液的反應(yīng)，首先是Si與OH^一反應(yīng)，生成SiO₄^4一，然后SiO₄^4一迅速水解生成H₄SiO₄�；�于此原理分析反應(yīng)中氧化劑為                  。
（2）本�；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)，為驗(yàn)證Seidel的理論是否正確，完成以下實(shí)驗(yàn)：

	實(shí)驗(yàn)事實(shí)
事實(shí)一	水蒸汽在600℃時(shí)可使粉末狀硅緩慢氧化并放出氫氣。
事實(shí)二	盛放于鉑或石英器皿中的純水長時(shí)間對(duì)粉末狀還原硅無腐蝕作用。
事實(shí)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(shí)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(diǎn)著后燜燒，可劇烈放出H2。
事實(shí)五	1g（0.036mo1）Si和20mL含有l(wèi)gNaOH（0.025mol）的溶液，小心加熱（稍微預(yù)熱），收集到約1700mL H2，很接近理論值（1600mL）。

結(jié)論：從實(shí)驗(yàn)上說明堿性水溶液條件下，H₂O可作               劑；NaOH作_____            劑，降低反應(yīng)            。高溫?zé)o水環(huán)境下，NaOH作              劑。
Ⅱ.在工業(yè)中利用鎂制取硅：2Mg＋SiO₂2MgO＋Si，同時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生：2Mg＋SiMg₂Si，Mg₂Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH₄(硅烷)，SiH₄在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。如圖是進(jìn)行Mg與SiO₂反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置：

由于氧氣的存在對(duì)該實(shí)驗(yàn)有較大影響，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入氣體X作為保護(hù)氣，試管中的固體藥品可選用________(填序號(hào))。        a．石灰石　　　b．鋅粒　　　c．純堿
（4）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，必須先通入X氣體，再加熱反應(yīng)物，其理由是______________________________，當(dāng)反應(yīng)開始后，移走酒精燈反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行，其原因是___________________________。
（5）反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至常溫時(shí)，往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸�？捎^察到閃亮的火星，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為_______________________________________。

（11分）在一定條件下，科學(xué)家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇，其過程如下圖所示，試回答下列問題：

 

⑴ 該合成路線對(duì)于環(huán)境保護(hù)的價(jià)值在于                                     。

⑵ 15～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱堿性，上述合成線路中用作CO2吸收劑。

用離子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱堿性的原

因：                                          。

⑶ CH3OH、H2的燃燒熱分別為：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝

－285.8kJ/mol，寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化

學(xué)方程式：                                    。

⑷ 科學(xué)家發(fā)明了一種基于右圖所示原理的廉價(jià)光電化學(xué)電池

裝置，寫出光照時(shí)半導(dǎo)體電極表面發(fā)生的電極反應(yīng)

式                                。目前應(yīng)用最多的半

導(dǎo)體材料是Si，甚至有人提出硅是“21世紀(jì)的能源”，硅可

作為新能源的原因可能的是                     。

a．在自然界中存在大量的單質(zhì)硅           b．硅可以通過化學(xué)方法“再生”

c．硅具有較強(qiáng)的親氧性，燃燒放出的熱量多 d．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，便于安全運(yùn)輸、貯存