增强“民族自信”———中国芯”与半导体材料 (分值:39分) 选择题1~13题,每题3分,共39分 1.“中国芯”的主要原料是单晶硅,反应SiCl4+2H2Si+4HCl可用于纯硅的制备。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( ) 常温下,pH=1的HCl溶液中含有的H+数目为0.1NA 标准状况下,1 mol SiCl4的体积为22.4 L SiCl4的电子式为Cl︰︰Cl 28 g晶体硅中含有的共价键数目为2NA 2.设NA为阿伏加德罗常数的值。砷化镓(GaAs)是半导体材料,气相生长法制备GaAs的原理如下,下列叙述正确的是 ( ) ①2Ga(g)+2HCl(g)===2GaCl(g)+H2(g) ②4AsH3(g)===As4(g)+6H2(g) ③4GaCl(g)+As4(g)+2H2(g)===4GaAs(s)+4HCl(g) 7.0 g镓(31Ga)含电子的数目为0.3NA 0.1 mol As4含共价键数目为0.1NA 标准状况下,0.448 L AsH3(g)含中子的数目为0.9NA 反应③中每生成1 mol GaAs转移的电子数目为3NA 3.黑磷(结构如图所示)是一种由磷元素组成的、结构与石墨烯类似的新型二维半导体材料。下列说法正确的是 ( ) 32P还原性比33P强 33P的中子数为15 黑磷中存在共价键 黑磷和白磷互为同位素 4.近年我国“中国芯”(主要成分为单质硅)自主研发再获突破。工业上通过反应①Si+3HClSiHCl3+H2和反应SiHCl3+H2Si+3HCl,由粗硅制得高纯硅。下列说法正确的是 ( ) 反应①和反应②互为可逆反应 基态硅原子中有2个未成对电子 SiHCl3中各原子均达到8电子稳定结构 用原子轨道描述氢气分子中化学键的形成: 5.《流浪地球2》向观众展示了太空电梯、行星发动机、超级计算机550W等超前的科技幻想,探讨了数字生命、人工智能等科技伦理问题。它们与化学有着密切联系,下列说法不正确的是 ( ) 我国“硅—石墨烯—锗高速晶体管”技术获重大突破,C、Si、Ge都是主族元素 我国提出网络强国战略,光纤线路总长超过三千万公里,光纤的主要成分是SiO2 新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料 富勒烯、石墨烯都是含碳化合物 6.“中国芯”的主要原料是单晶硅,“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。 下列有关描述正确的是 ( ) 历程Ⅰ、Ⅲ是吸热反应 历程Ⅱ的热化学方程式是:SiHCl3(g)+H2(g)===SiHCl3(l)+H2(g) ΔH=+28 kJ·mol-1 历程Ⅲ的热化学方程式是:SiHCl3(l)+H2(g)===Si(s)+3HCl(g) ΔH=+238 kJ·mol-1 实际工业生产中,粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 7.2023年9月华为推出了举世瞩目的“中国芯”———麒麟芯。制备“中国芯”的主要原料是单晶硅,制取纯硅的过程如下图。下列说法正确的是 ( ) 因为碳的非金属性比硅强所以步骤①中能发生SiO2+CSi+CO2↑ 二氧化硅是酸性氧化物,能与水反应生成硅酸 SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6 ℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3 14 g纯硅中含有的共价键数目为2NA 8.“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅,反应 SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列有关说法正确的是 ( ) Si原子的价层电子轨道排布式为 SiCl4为极性分子 1 mol 单晶硅中含有 4NA个Si—Si键 该反应中有极性键、非极性键的断裂,形成的只有极性键 9.“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅,可通过反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)制备高纯硅。下列有关说法正确的是 ( ) H2分子中含有非极性共价键 氯化氢的电子式:H+ 单晶硅是传输信号所用光缆的主要成分 由图可知硅晶胞中硅原子的配位数为12 10.“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂(主要成分为 SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下: 下列说法正确的是 ( ) 流程图中的X是CO2 流程中HCl和H2可以循环利用 步骤②③互为可逆反应 硅太阳能电池、光导纤维和计算机芯片所用的材料都是Si 11.中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在蚀刻物表面不留任何残留物。该 ... ...
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