Question

在半導(dǎo)體工業(yè)中，有一道工序叫燒氫．燒氫的工藝流程如圖所示．工作時(shí)，是將石英管D出口處氫氣點(diǎn)燃．半導(dǎo)體硅片、焊片和金屬零件從石英管口送入加熱區(qū)，在氫氣還原氣氛中加熱使焊片熔化，將單晶硅與金屬零件焊接在一起．焊接后再將零件拉至冷卻區(qū)，冷卻后取出．燒氫工藝中的氫氣純度要求極高，工業(yè)氫氣雖含氫量達(dá)99.9%，但仍含有極微量的水蒸氣和氧氣，所以點(diǎn)燃?xì)錃馇皯?yīng)檢驗(yàn)氫氣的純度．試回答下列問題．

（1）裝置B的作用是

 

；
B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

，

 

．
（2）裝置C中的物質(zhì)是

 

；C的作用是

 

．
（3）點(diǎn)燃?xì)錃馇皩�E（帶導(dǎo)管膠塞）接在D的出口處，目的是

 

．
（4）裝置A是安全瓶，可以防止氫氣燃燒回火，引起爆炸，其中填充大量純銅屑的作用是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：由燒氫的工藝流程可知，制備半導(dǎo)體材料應(yīng)在氫氣的還原性環(huán)境中進(jìn)行，反應(yīng)中要杜絕氧氣的存在，因工業(yè)氫氣雖含氫量達(dá)99.9%，但仍含有極微量的水蒸氣和氧氣，反應(yīng)時(shí)，氫氣首先通過熱的銅屑，以除去氫氣中的氧氣，經(jīng)C中的堿石灰干燥后進(jìn)入D加熱區(qū)，易提供還原性環(huán)境，流程中裝置A是安全瓶，填裝銅屑，可吸收熱量，降低溫度，可以防止氫氣燃燒回火，引起爆炸，以此解答該題．

解答： 解：（1）制備半導(dǎo)體材料應(yīng)在氫氣的還原性環(huán)境中進(jìn)行，反應(yīng)中要杜絕氧氣的存在，氫氣首先通過熱的銅屑，以除去氫氣中的氧氣，涉及反應(yīng)有2Cu+O₂

△   .

2CuO，CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O，最終氧氣和氫氣反應(yīng)生成水而被除去，
故答案為：除去氧氣；2Cu+O₂

△   .

2CuO；CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；
（2）B中生成水，為防止水吸收熱量而導(dǎo)致D中溫度較低，應(yīng)在C中用堿石灰或無水氯化鈣吸收水，
故答案為：無水CaCl₂（或堿石灰等）；吸收水蒸氣；
（3）點(diǎn)燃?xì)錃馇皩�E（帶導(dǎo)管膠塞）接在D的出口處，可由于氫氣的點(diǎn)燃，可用于檢驗(yàn)氫氣的純度，防止氫氣不純而爆炸，故答案為：檢驗(yàn)氫氣純度；
（4）A是安全瓶，填裝銅屑，可吸收熱量，降低溫度，可以防止氫氣燃燒回火，引起爆炸，故答案為：大量銅屑可以吸收熱量，降低溫度．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的制備方案的設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋瑸楦哳l考點(diǎn)，注意把握實(shí)驗(yàn)的目的、原理，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)和題給信息解答該題，難度中等．