在工业中利用镁制取硅答案解析

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SiO₄^4一，然后SiO₄^4一迅速水解生成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）。

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＋SiO₂2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg₂Si，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_______________________________________。

 

镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂．现在，某化学兴趣小组对金属镁的性质进行实验探究．他们首先在网络上查找到了一些关于金属镁的性质的方程式如下：
①2Mg+O₂

点燃

2MgO；②3Mg+N₂

点燃

Mg₃N₂；③2Mg+CO₂

点燃

2MgO+C
④Mg+H₂O

点燃

MgO+H₂↑；⑤Mg₃N₂+6H₂O

点燃

3Mg（OH）₂+2NH₃↑
完成下列填空：
现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg₃N₂）．实验装置如下（部分夹持仪器省略）．

（1）装置F的作用是．通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果的影响是，产生这一现象的原因是．
（2）请设计一个实验，验证产物是氮化镁：．
镁在电子工业中利用镁制取硅的反应为：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．
（3）图（甲）是进行Mg与SiO₂反应的实验装置．由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气．X气体应选用①CO₂、②N₂、③H₂中的（选填编号）．实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物，其理由是；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是．
（4）图（乙）所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质．实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成．C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为．停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯．橡胶气胆B在实验中的作用是．C中全部反应产物有（填化学式）．

镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg+SiO₂2MgO+Si(玻璃中含有一定量的二氧化硅)，同时有副反应发生：2Mg+SiMg₂Si。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。

(1)图(甲)是进行Mg与SiO₂反应的实验装置。

Ⅰ.由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO₂ 、②N₂ 、③H₂ 中的________________。

Ⅱ.实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物。其理由是_____________________________；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是_____________________________。

Ⅲ.反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知____________________在空气中能自燃。

(2)图(乙)所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成。

Ⅰ.C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为______________________。

Ⅱ.停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是_______________________________。

Ⅲ.C中全部反应产物有___________、___________、___________(填化学式)。

镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg+SiO₂2MgO+Si(玻璃中含有一定量的二氧化硅)，同时有副反应发生：2Mg+SiMg₂Si。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。

(1)图(甲)是进行Mg与SiO₂反应的实验装置。

Ⅰ.由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO₂ 、②N₂ 、③H₂ 中的________________。

Ⅱ.实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物。其理由是_____________________________；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是_____________________________。

Ⅲ.反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知____________________在空气中能自燃。

(2)图(乙)所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成。

Ⅰ.C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为______________________。

Ⅱ.停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是_______________________________。

Ⅲ.C中全部反应产物有___________、___________、___________(填化学式)。

镁是很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂．在电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg＋SiO₂2MgO＋Si＋372kJ，同时有副反应2Mg＋SiMg₂Si发生．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．如图所示是进行Mg与SiO₂反应的实验装置．

(1)由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气．X气体应选a(H₂)，b(N₂)，c(CO₂)中的________(填标号)．

(2)实验开始时，必须先通入X气体后，再接通电源加热反应物，其理由是________．

(3)当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是________．

(4)反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加入稀盐酸，可观察到导管口A处有闪亮的火星．据此现象可推知________在空气中能自燃．

镁是很活泼的金属，常用做脱硫剂，脱氧剂。在电子工艺中利用镁制取硅的反应为：2Mg＋ SiO₂2MgO＋Si，△H＝－372kJ•mol^－1，同时有副反应：2Mg＋SiMg₂Si发生。Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成硅烷（SiH₄），SiH₄常温下是一种不稳定，易分解的气体。

　　 

甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 乙

（1）如图甲所示是进行Mg与SiO₂反应的实验装置。

①由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应为________（镇标号）。

A．H₂    B．N₂ 　　　　　　　　　　    C．CO₂

②实验开始时必须先通入X气体后，再接通电源加热反应物，其理由是________，当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其理由是________

③反应结束后，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加稀盐酸，可观察到导管口A处有闪亮的火星，据此可推知SiH₄的性质________。

（2）用图乙所示装置的实验如下：先关闭K，使A中反应进行，加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后将C管中固体全部加入盐酸中，有腐蛋味气体生成。

①C中Mg应放在不锈钢垫片上，而不能直接接触试管壁，这是因为________。

②停止实验时，先打开K，再停止滴加浓H₂SO₄，最后熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是________。

③C中全部产物有________（填化学式）。

 

镁是很活泼的金属，常用做脱硫剂，脱氧剂。在电子工艺中利用镁制取硅的反应为：2Mg＋ SiO₂2MgO＋Si，△H＝－372kJ•mol^－1，同时有副反应：2Mg＋SiMg₂Si发生。Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成硅烷（SiH₄），SiH₄常温下是一种不稳定，易分解的气体。

　　 

甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 乙

（1）如图甲所示是进行Mg与SiO₂反应的实验装置。

①由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应为________（镇标号）。

A．H₂    B．N₂ 　　　　　　　　　　    C．CO₂

②实验开始时必须先通入X气体后，再接通电源加热反应物，其理由是________，当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其理由是________

③反应结束后，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加稀盐酸，可观察到导管口A处有闪亮的火星，据此可推知SiH₄的性质________。

（2）用图乙所示装置的实验如下：先关闭K，使A中反应进行，加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后将C管中固体全部加入盐酸中，有腐蛋味气体生成。

①C中Mg应放在不锈钢垫片上，而不能直接接触试管壁，这是因为________。

②停止实验时，先打开K，再停止滴加浓H₂SO₄，最后熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是________。

③C中全部产物有________（填化学式）。

 

A、镁条不能在二氧化碳气体中燃烧

B、工业上可用氯气和石灰乳为原料制造漂白粉

C、工业上可用碳在高温下还原二氧化硅制取硅

D、在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收

镁是很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中用镁制取硅的反应为：2Mg＋SiO₂2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg₂Si，Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄，SiH₄在常温下是一种不稳定、易分解的气体（燃烧热约为1430）。如图是进行Mg与SiO₂反应的实验装置，试回答下列问题：

（1）由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO₂、②N₂、③H₂中的             。

（2）当接通电源引发反应后，切断电源，反应能继续进行，其原因是              

       。证明了反应物Mg与SiO₂具有的总能量                （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物MgO和Si具有的总能量。

（3）反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗中加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知        在空气中能自燃。燃烧的热化学方程式为

                                                                ，当产生等量的热量时，燃烧CH₄和SiH₄的物质的量之比为                           （CH₄的燃烧热是890）

镁是很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中用镁制取硅的反应为：2Mg＋SiO₂2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg₂Si，Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄，SiH₄在常温下是一种不稳定、易分解的气体（燃烧热约为1430）。如图是进行Mg与SiO₂反应的实验装置，试回答下列问题：

（1）由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO₂、②N₂、③H₂中的            。
（2）当接通电源引发反应后，切断电源，反应能继续进行，其原因是              
      。证明了反应物Mg与SiO₂具有的总能量         （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物MgO和Si具有的总能量。
（3）反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗中加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知       在空气中能自燃。燃烧的热化学方程式为
                                          ，当产生等量的热量时，燃烧CH₄和SiH₄的物质的量之比为           （CH₄的燃烧热是890）

镁是很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中用镁制取硅的反应为：2Mg＋SiO₂2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg₂Si，Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄，SiH₄在常温下是一种不稳定、易分解的气体（燃烧热约为1430）。如图是进行Mg与SiO₂反应的实验装置，试回答下列问题：

（1）由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO₂、②N₂、③H₂中的             。

（2）当接通电源引发反应后，切断电源，反应能继续进行，其原因是              

       。证明了反应物Mg与SiO₂具有的总能量          （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物MgO和Si具有的总能量。

（3）反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗中加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知        在空气中能自燃。燃烧的热化学方程式为

                                            ，当产生等量的热量时，燃烧CH₄和SiH₄的物质的量之比为             （CH₄的燃烧热是890）

 

下列叙述不正确的是

A．工业上可用碳在高温下还原二氧化硅制取硅。

B．工业上可用氯气和石灰乳为原料制造漂白粉。

C．镁条不能在二氧化碳气体中燃烧。

D．将盛有氢氧化铁胶体的烧杯置于暗处，用一束光照射，从垂直于光线的方向可以观察到一条光亮的通路。

 

下列叙述不正确的是                                     

A．工业上可用碳在高温下还原二氧化硅制取硅。

B．工业上可用氯气和石灰乳为原料制造漂白粉。

C．镁条不能在二氧化碳气体中燃烧。

D．将盛有氢氧化铁胶体的烧杯置于暗处，用一束光照射，从垂直于光线的方向可以观察到一条光亮的通路。

 

镁是很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中用镁制取硅的反应为：2Mg＋SiO₂2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg₂Si，Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄，SiH₄在常温下是一种不稳定、易分解的气体（燃烧热约为1430）。如图是进行Mg与SiO₂反应的实验装置，试回答下列问题：

（1）由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO₂、②N₂、③H₂中的            。

（2）当接通电源引发反应后，切断电源，反应能继续进行，其原因是              

       。证明了反应物Mg与SiO₂具有的总能量          （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物MgO和Si具有的总能量。

（3）反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗中加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知        在空气中能自燃。燃烧的热化学方程式为

                                           ，当产生等量的热量时，燃烧CH₄和SiH₄的物质的量之比为             （CH₄的燃烧热是890）

 

下列叙述不正确的是 （     ）

A．工业上可用碳在高温下还原二氧化硅制取硅

B．工业上可用氯气和石灰乳为原料制造漂白粉

C．镁条能在二氧化碳气体中燃烧，生成氧化镁

D．根据分散质粒子的直径大小，分散系可分为溶液、浊液和胶体，浊液的分散质粒子大小介于溶液与胶体之间