题目
二氧化硅刻蚀时,加入NH4F的,开始刻蚀时,对刻蚀速率影响的作用是:A. 加快B. 减缓C. 不变D. 不确定
二氧化硅刻蚀时,加入NH4F的,开始刻蚀时,对刻蚀速率影响的作用是:
A. 加快
B. 减缓
C. 不变
D. 不确定
题目解答
答案
B. 减缓
解析
考查要点:本题主要考查化学反应速率的影响因素,特别是浓度对化学平衡的影响,涉及勒沙特列原理的应用。
解题核心思路:
二氧化硅(SiO₂)与氢氟酸(HF)的反应为:
$\text{SiO}_2 + 4\text{HF} \rightarrow \text{SiF}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$
反应生成的$\text{F}^-$会积累,根据勒沙特列原理,增加产物$\text{F}^-$的浓度会使平衡左移,从而减缓反应速率。而加入$\text{NH}_4\text{F}$会直接提高$\text{F}^-$浓度,进一步强化这一效果。
破题关键点:
- 明确$\text{NH}_4\text{F}$解离后释放$\text{F}^-$;
- 结合反应方程,分析$\text{F}^-$作为产物对平衡的影响。
反应机理与浓度影响
-
反应方程:
$\text{SiO}_2 + 4\text{HF} \rightleftharpoons \text{SiF}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$
该反应为可逆反应,$\text{F}^-$是产物之一。 -
$\text{NH}_4\text{F}$的作用:
$\text{NH}_4\text{F}$在水中完全解离为$\text{NH}_4^+$和$\text{F}^-$:
$\text{NH}_4\text{F} \rightarrow \text{NH}_4^+ + \text{F}^-$
这显著增加了溶液中$\text{F}^-$的浓度。 -
勒沙特列原理的应用:
根据勒沙特列原理,当增大产物$\text{F}^-$的浓度时,平衡会向左移动,导致正反应速率减小,从而减缓刻蚀速率。