高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)：2024年巴黎奧運(yùn)會與半導(dǎo)體材料（含解析）

巴黎奧運(yùn)會與半導(dǎo)體材料一2024年巴黎奧運(yùn)會熱點(diǎn)鏈接化學(xué)考點(diǎn)

【新聞內(nèi)容】法國電力集團(tuán)在塞納河上安裝了一個400平方米的可移動和可拆卸的太陽能發(fā)

電站，設(shè)計容量78千峰瓦，滿足奧運(yùn)村內(nèi)部分公寓樓的用電需求。在奧運(yùn)村內(nèi)公交車站的屋

頂上，安裝了將近1000平方米的太陽能光伏，為國際代表團(tuán)的接待和信息中心提供電力。

【鏈接考點(diǎn)】太陽能電池板，通過光電轉(zhuǎn)換將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為場館提供部分電力支

持，減少了對傳統(tǒng)化石能源的依賴，降低了碳排放。太陽能電池的制造涉及到半導(dǎo)體材料的

化學(xué)工藝，如硅材料的提純、薄膜材料的制備等

【試題練習(xí)】

1.制造5G芯片的材料有高純硅、SiC等半導(dǎo)體材料、線型酚醛樹脂等光刻膠以及用于硅材料

的清洗劑一超高純HF等。下列說法正確的是（）

A.線型酚醛樹脂屬于無機(jī)材料

高溫

B.制取SiC反應(yīng)：SiC?2+3C旦堊SiC+2co中，SiO2是氧化劑

高溫

C.制取高純硅反應(yīng)：SiHCl3+H2—Si+3HC1屬于置換反應(yīng)

D.清洗硅材料表面Si。?反應(yīng)為Si。?+4HF-SiF4+2凡。，說明SiO2是堿性氧化性

2.科技是第一生產(chǎn)力，化學(xué)助推科技發(fā)展。下列說法正確的是（）

A.生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星“句芒號”的結(jié)構(gòu)材料使用了輕質(zhì)高強(qiáng)的鎂合金，其硬度大、韌性好

B.“九章二號”量子計算原型機(jī)中量子比特芯片的主要材料是高純二氧化硅

C.新能源半導(dǎo)體的新核“芯”碳化硅屬于分子晶體

D.國產(chǎn)大飛機(jī)C919上使用的高強(qiáng)度碳纖維屬于新型有機(jī)高分子材料

3.下列關(guān)于硅及其化合物的說法錯誤的是（）

A.二氧化硅是制光導(dǎo)纖維的主要原料B.高純度硅單質(zhì)廣泛用于制作半導(dǎo)體材料

C.普通玻璃的主要成分為硅酸鹽D.SiO2屬于酸性氧化物，溶于水可制硅酸

4.下列物質(zhì)的性質(zhì)或用途的因果關(guān)系不正確的是（）

A.乙醇具有氧化性，可用于殺菌消毒

B.NaHCOs受熱易分解生成CO2,可用于食品膨松劑

C.高純硅具有半導(dǎo)體特性，可用于制造芯片

D.碳化硅具有高溫抗氧化性能，可用做耐高溫結(jié)構(gòu)材料

5.二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用

途.對①?④反應(yīng)中Si。？，所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用判斷正確的是（）

@SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H20

高溫入

@SiO2+2C-Si+2C0T

③SiC）2+4HF-SiF；T+2H2O

（4）SiO2+3C^SiC+2C0T

A.反應(yīng)①、③體現(xiàn)Si。?是兩性氧化物

B.反應(yīng)②說明碳非金屬性比硅強(qiáng)

C.反應(yīng)③說明半導(dǎo)體工藝中用刻蝕劑一電子級氟化氫不可加壓保存在玻璃罐體中

D.反應(yīng)④氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比2:1

6.氮化錢（GaN）被譽(yù)為第三代半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似。一種制備GaN的方法為

2Ga+2NH3-2GaN+3H2）下列說法正確的是（）

A.Ga基態(tài)核外電子排布式為[Ar]4s24PlB.NH?的空間構(gòu)型為平面三角形

C.GaN晶體屬于共價晶體D.GaN中Ga元素的化合價為-3

7.被譽(yù)為第三代半導(dǎo)體材料的氮化錢（GaN）硬度大、熔點(diǎn)高，在光電子、高溫大功率器件

和高頻微波器件應(yīng)用前景廣闊。一定條件下由反應(yīng)：2Ga+2NH3-2GaN+3H2制得GaN,

下列敘述不正確的是（）

A.GaN為共價晶體

B.NH3分子的VSEPR模型是三角錐形

C.基態(tài)Ga原子的價層電子排布式為4s24Pl

D.已知GaN和A1N的晶體類型相同，則熔點(diǎn)：GaN<AlN

8.為維護(hù)國家安全和利益，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，對錯相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制。已知錯（Ge）是第

四周期第IVA族元素，位于周期表中金屬與非金屬的分界處。下列說法不正確的是（）

A.錯能作半導(dǎo)體材料

B.錯原子核外有4個填充電子的電子層

C.GeH4的穩(wěn)定性弱于CH4

D.錯酸（H4CeOj是一種強(qiáng)酸

9.材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。下列有關(guān)物質(zhì)的說法正確的是（）

A.太陽能電池板廣泛應(yīng)用在航天器上，其材料是晶體硅

B.石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是硅酸鹽材料

C.半導(dǎo)體行業(yè)中有一句話：“從沙灘到用戶”，計算機(jī)芯片的材料是二氧化硅

D.中國航天飛船外殼用到的是特種鎂合金，屬于新型無機(jī)非金屬材料

10.下列關(guān)于物質(zhì)用途的說法不正確的是（）

A.乙烯用于催熟水果B.二氧化硫可用于葡萄酒加工

C.油脂可用來制肥皂D.二氧化硅用作半導(dǎo)體材料

11.芯片是人類智慧的結(jié)晶。晶體硅廣泛用于制造芯片，Si暴露在空氣中表面會形成SiO2薄

膜。下列說法不正確的是（）

A.Si晶體屬于單質(zhì)B.SiOz屬于氧化物C.Si晶體屬于共價晶體D.SiO?屬于半導(dǎo)體

12.化學(xué)與生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展密切相關(guān)，下列敘述錯誤的是（）

A.中國是瓷器的故鄉(xiāng)，制造瓷器的主要原料是黏土

B.福建艦攜帶的航空煤油和柴油的主要成分為煌

C.聚氯乙烯可用于制作多種絕緣材料，聚氯乙烯是純凈物

D.GaN具有半導(dǎo)體的性質(zhì)，常用于制造LED燈，GaN屬于新型無機(jī)非金屬材料

13.氮的許多重要化合物在半導(dǎo)體材料及炸藥等方面用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）CU3N是一種半導(dǎo)體材料?；鶓B(tài)Cu原子的核外電子排布式為；基態(tài)N原子電

子占據(jù)的最高能級符號為,其電子云輪廓圖為形。

（2）NH4NO3是一種炸藥，可通過下列方法合成：HNO3+NH3—NH4NO3O

（1）NH4NO3屬于晶體，其中陰離子中氮原子的雜化方式是,該陰離子的

空間構(gòu)型為。

（2）NH3和NH；中N原子的雜化方式（填“相同”或“不同”）；鍵角：

NH3（填“大于”“小于”或“等于"）NH；。

14.ZnS、CdSe均為重要的半導(dǎo)體材料，可應(yīng)用于生物標(biāo)記和熒光顯示領(lǐng)域，并在光電器件、

生物傳感和激光材料等方面也得到了廣泛的應(yīng)用。

（1）基態(tài)Zn原子的價層電子排布式為o

（2）34Se在周期表中的位置為o

（3）S與P在周期表中是相鄰元素，兩者的第一電離能：SP（填“>”、“<”或

“=”），解釋其原因o

（4）CdSe的一種晶體為閃鋅礦型結(jié)構(gòu)，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

■;.o

二一:

OCd原子

?Se原子

①晶胞中，與Cd原子距離最近且相等的Se原子有個。

②己知，晶胞邊長anm,阿伏加德羅常數(shù)為NA，CdSe的摩爾質(zhì)量為191g。則CdSe

晶體的密度是g-cm-3□（Inm=Iff,cm）

（5）電化學(xué)沉積法可用于制備CdSe,其裝置示意圖如下。

三掛主匡〃電解液

（CdSO4,H2SeO3,H2sO’的混合物）

電解過程中陽極有無色氣泡產(chǎn)生，CdSe在陰極生成，純度及顆粒大小會影響CdSe性能，沉

積速率過快容易團(tuán)聚。

①已知，HzSeOs是弱酸?？刂坪线m的電壓，可以使Cd2+轉(zhuǎn)化為純凈的CdSe,寫出陰極的電

極反應(yīng)式：O

②研究表明，為得到更致密均勻的CdSe薄膜，可用二甲基甲酰胺（HC—N9H3）做溶劑降

低Cd?+濃度，從結(jié)構(gòu)的角度分析原因：。

15.錢和錯都是重要的半導(dǎo)體原材料。利用鋅浸出渣（主要成分有ZnO、Ga2O3>GeO2,還有

FeO、Fe2O3,BizCh等雜質(zhì)）制備半導(dǎo)體原材料錢和錯的流程如下:

稀H2s0,濃期04單寧酸過量NaOH溶液

鋅浸出渣中和、酸溶『聲溶途+康卜金屬銀

工\x

（含髓，爵”…-高純楮

ZnS04?7H2O

38I7

已知：I.該工藝條件下，^sp[Fe（OH）3]=lxlO-,^spfZn（OH）2]=lxlO-;

II.錢與鋁化學(xué)性質(zhì)相似，但高純度的錢難溶于酸或堿。氧化綠不溶于稀硫酸。

回答下列問題：

（1）提高“酸浸1”反應(yīng)速率的操作有（任寫兩種）。

（2）寫出“酸浸2”中生成鈿渣（BiO）2sO’反應(yīng)的離子方程式：。

（3）SOCb分子的空間結(jié)構(gòu)為0

（4）“降鐵濃縮”中加入NaClO的作用是,加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH,當(dāng)Fe

元素剛好完全沉淀時，Zi?+理論上的最大濃度為mol.U1（僅根據(jù)Ksp計算）。

（5）從溶液中獲得ZnSO「7H2。的操作為。

（6）“電解”過程，生成像的電極反應(yīng)式為。

答案以及解析

1.答案：C

解析：線型酚醛樹脂屬于合成有機(jī)高分子，A項(xiàng)錯誤；SiC?2既不是氧化劑又不是還原劑，B

項(xiàng)錯誤；根據(jù)置換反應(yīng)特點(diǎn)知，C項(xiàng)正確；Si。2是酸性氧化物，D項(xiàng)錯誤。

2.答案：A

解析：鎂合金比其成分金屬的硬度高、韌性好，A項(xiàng)正確；芯片的主要材料是高純單晶硅，

B項(xiàng)錯誤；碳化硅屬于共價晶體，C項(xiàng)錯誤；高強(qiáng)度碳纖維屬于新型無機(jī)非金屬材料，D項(xiàng)

錯誤。

3.答案：D

解析：

A.二氧化硅對光具有良好的全反射作用，是制光導(dǎo)纖維的主要原料，A正確；

B.高純度硅單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料，B正確；

C.普通玻璃的化學(xué)組成是NazSiOs、CaSiC>3等，主要成分為硅酸鹽，C正確；

D.SiOz難溶于水，D錯誤。

4答案:A

解析：A.乙醇能使病毒或細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性，所以乙醇可用于消毒，不是因?yàn)橐掖季哂醒趸?/p>

性，故A錯誤；

B.NaHCOj不穩(wěn)定，受熱易分解生成CO2,可用于食品膨松劑，故B正確；

C.高純硅具有半導(dǎo)體特性，可用于制造芯片，故C正確；

D.碳化硅具有高溫抗氧化性能，可用做耐高溫結(jié)構(gòu)材料，故D正確；

故選Ao

5.答案：C

解析：A.二氧化硅一般不與酸反應(yīng)，與氫氟酸的反應(yīng)是特例，二氧化硅是酸性氧化物，不是

兩性氧化物，A錯誤；B.該反應(yīng)能進(jìn)行的原因是生成的物質(zhì)CO是氣體，不能通過該反應(yīng)說明

C的非金屬性強(qiáng)于Si,B錯誤；C.玻璃中含有二氧化硅，會與氫氟酸反應(yīng)，所以電子級氟化

氫不可加壓保存在玻璃罐體中，C正確；D.反應(yīng)④中氧化劑和還原劑都是C,氧化劑與還原

劑物質(zhì)的量之比為1：2,D錯誤；故選C。

6.答案：C

解析：A.Ga原子核外有31個電子，基態(tài)Ga原子核外電子排布式為

Is22s22P63s23P63d1°4s24Pl或[Ar]3d1°4s24pi,A項(xiàng)錯誤；

B.NH3分子中N的價層電子對數(shù)為3+gx（5-3x1）=4,NH3分子的空間構(gòu)型為三角錐形，B

項(xiàng)錯誤；

C.GaN具有硬度大、熔點(diǎn)高的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)與金剛石相似，屬于共價晶體，C項(xiàng)正確；

D.GaN中N為-3價，Ga元素的化合價為+3,D項(xiàng)錯誤；

答案選C。

7.答案：B

解析：A.GaN具有硬度大、熔點(diǎn)高的特點(diǎn)，為半導(dǎo)體材料，GaN屬于共價晶體，A項(xiàng)正確；

B.NH3分子中N的價層電子對數(shù)為3+；義（5-3x1）=4,NH3分子的VSEPR模型為四面體

形，B項(xiàng)錯誤；

C.Ga原子核外有31個電子,基態(tài)Ga原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d1°4s24pi,基

態(tài)Ga原子的價層電子排布式為4s24,，C項(xiàng)正確；

D.GaN和A1N都屬于共價晶體，原子半徑：Ga>Al,共價鍵鍵長：Ga-N鍵〉A(chǔ)1-N鍵，鍵能：

Ga-N鍵<A1-N鍵，熔點(diǎn)：GaN<AlN,D項(xiàng)正確；

答案選B。

8.答案：D

解析：A（7）,錯位于金屬與非金屬的分界處，可用作半導(dǎo)體材料；B2,錯（Ge）是

第四周期元素，則錯原子核外有4個填充電子的電子層；CN）,同主族元素從上到下，非

金屬性逐漸減弱，則非金屬性：OGe,通常元素非金屬性越強(qiáng)，其簡單氫化物的穩(wěn)定性越

強(qiáng)，則GeH’的穩(wěn)定性弱于CH.D（義），非金屬性：C>Ge,通常元素非金屬性越強(qiáng)，其最

高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則錯酸的酸性比碳酸的酸性弱，錯酸是一種弱酸。

9.答案：A

解析：A.晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料，常用于制作太陽能電池板，故A正確；

B.石墨烯是碳元素形成的單質(zhì)，屬于新型無機(jī)非金屬材料，不是硅酸鹽材料，故B錯誤；

C.計算機(jī)芯片的材料是硅，不是二氧化硅，故C錯誤；

D.特種鎂合金是性能優(yōu)良的金屬材料，不屬于新型無機(jī)非金屬材料，故D錯誤；

故選A。

10.答案：D

解析：A.乙烯為植物生長調(diào)節(jié)劑，可用作水果催熟劑，A正確；

B.二氧化硫能防止葡萄酒氧化，可用于葡萄酒加工，B正確；

C.油脂在堿性條件下水解生成高級脂肪酸鹽，所以可制取肥皂，C正確；

D.硅具有良好的半導(dǎo)體性能，用作半導(dǎo)體材料，二氧化硅用作光導(dǎo)纖維，D錯誤；

故選D。

11.答案：D

解析：A.晶體硅是由硅元素組成的純凈物，它屬于單質(zhì)，選項(xiàng)A正確；

B.SiO?是化合物，它由兩種元素組成且其中一種元素是氧元素，可知Si。?是氧化物，選項(xiàng)B

正確；

C.晶體硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，硅原子間以共價鍵結(jié)合，形成了立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔沸點(diǎn)很

高，硬度很大，硅晶體屬于共價晶體，選項(xiàng)C正確；

D.二氧化硅可用于制作半導(dǎo)體元件，它是制半導(dǎo)體的材料，它不直接用于半導(dǎo)體，選項(xiàng)D錯

誤；

本題選D。

12.答案：C

解析：聚合物是混合物，C錯誤。

13.答案：（1）[Ar]3dHl4sl或Is22s22P63s23P63d4s】；2p；啞鈴

（2）①離子；sp2；平面三角形；②相同；小于

解析：

14.答案:（1）3d4s2

（2）第4周期第VIA族

（3）＜；P原子的3P能級上處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而S的3P能級不是全充滿、半充滿或

者全空的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，P原子穩(wěn)定，難失電子，第一電離能大

4x191

⑷生義（axlO-7戶cn?

0

,II

+2+

（5）4H+Cd+H2SeO3+6e--CdSe+3H2O；二甲基甲酰胺（HC—NCH3）中的。原子

CH3

和N原子均有孤電子對，能與Cd2+形成配位鍵，從而形成絡(luò)合物，降低Cd2+的濃度

解析：（1）已知Zn是30號元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為：[4]3臚4s2,故其基態(tài)

Zn原子的價層電子排布式為3di°4s2,故答案為：3d104s2;

(2)34Se是34號元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為：[Ar]3臚4s24P1根據(jù)最高能層序

數(shù)等于周期序數(shù)，最外層電子數(shù)等于主族序數(shù)，故34Se在周期表中的位置為第4周期第VIA

族，故答案為：第4周期第VIA族；

(3)S與P在周期表中是相鄰元素，S的價層電子排布式為：3s23P=而P的價層電子排布

式為：3s23P3,則P原子的3P能級上處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故其第一電離能大于S,故答

案為：＜;P原子的3P能級上處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而S的3P能級不是全充滿、半充滿或

者全空的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，P原子穩(wěn)定，難失電子，第一電離能大；

(4)①由題干晶胞圖示可知，與Cd原子距離最近且相等的Se原子有4個，如圖

帶星號的Cd周圍同一層有兩個Se離它等距離且最近，則上面一層也有2

個，一共4個，故答案為：4；

②由晶胞示意圖可知，一個晶胞中含有Cd的個數(shù)為：8X：+6X：=4,Se個數(shù)為4,晶胞邊

o2

長anm,則一個晶胞的體積為：(axlO-7)3cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA，CdSe的摩爾質(zhì)量為

4x191

?4x191--------

1

191g-mor,一個晶胞的質(zhì)量為：F—g,則CdSe晶體的密度是_m_NA

TV.p-----------------------------------r

人V(axIO-7)3cm3

4x191、4x191

義(ax]0-)3g.m,故合案為：義(ax10。)城；

(5)①電解過程中陽極有無色氣泡產(chǎn)生，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：

+

2H2O-4e--4H+O2T,已知HzSeC^是弱酸，控制合適的電壓，可以使Cd?+轉(zhuǎn)化為純凈

的CdSe,CdSe在陰極生成，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，則陰極的電極反應(yīng)式為：

+2+

4H+Cd+H2SeO3+6e=CdSe+3H2O,故答案為：

+2+

4H+Cd+H2SeO3+6e「=CdSe+3H2O；

0

II

②二甲基甲酰胺（HC—NfH,）中的o原子和N原子均有孤電子對,能與Cd?+形成配位

0