第二单元 化学是社会可持续发展的基础
一、现代科学技术的发展离不开化学
1.从自然界中的石英沙来制造单晶硅
许多高新技术产品的元件中,需要用到超高纯度的硅芯片。而自然界中没有单质硅,只有化合态的硅。工业上提取高纯硅的方法如下,写出各步反应的化学方程式。
(1)用焦炭在电炉中还原石英沙(主要成分为SiO2)得到含少量杂质的粗硅。其化学方程式为:
SiO2+2C=====高温Si(粗硅)+2CO↑。
(2)高温下,将粗硅与Cl2反应。其化学方程式为:
Si+2Cl2=====高温SiCl4(液态)。
(3)将SiCl4多次蒸馏提纯后,在高温下用H2还原。其化学方程式为:
SiCl4+2H2=====高温Si(高纯硅)+4HCl。
2.印制电路板的制造
印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成的,刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀铜箔的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:
。
(2)比较Cu2+、Fe3+、Fe2+氧化性的强弱:
Fe3+>Cu2+>Fe2+。
(3)使用过的腐蚀液会失效,但还可以回收利用,其中有一步需要将Fe2+转化为Fe3+,下列试剂①氯气、②铁、③铜、④稀硫酸中能实现上述变化的是__①__(填序号)。
1化学合成和分离技术是人类生存所必需的,也为其余技术发明提供了不可或缺的物质基础。
2化学科学的发展将帮助人们解决工农业生产中的许多技术问题,提供所需要的具有特定性能的材料,开发高效的洁净能源。
例1 下列化学新技术与其试图解决的问题的连线不正确的是( )
A.某沿海城市技术开发公司研制的海水淡化膜——资源问题
B.某洗衣机厂研制不用洗衣粉的洗衣机——污染问题
C.研制应用于计算机领域的导电塑料——能源问题
D.中科院研制的纳米玻璃用于国家大剧院——材料问题
答案 C
解析 海水淡化膜的研制可以解决淡水资源的缺乏问题;洗衣粉中的一些元素会对水资源造成污染,研制不用洗衣粉的洗衣机,可以减少洗衣粉对水质的污染;研制导电塑料、纳米玻璃都属于材料领域问题。
例2 航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝质飞船进行太空探索。其依据是( )
A.塑料是一种高分子化合物,可以通过取代反应大量生产
B.塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝更优良的新型材料
C.塑料用途广泛,可从自然界中直接得到
D.塑料是有机物,不会和强酸或强碱作用
答案 B
解析 用塑料飞船代替铝质飞船,其依据一定是其性能上的差异。在塑料生产中加入添加剂改变其成分,能得到质量轻、性能好、成本低的新型材料,这就