Question

【題目】在半導體工業中，有一道工序叫燒氫。燒氫的工藝流程如圖所示。

工作時，是將石英管D出口處氫氣點燃。半導體硅片、焊片和金屬零件從石英管口送入加熱區，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，冷卻后取出。燒氫工藝中的氫氣純度要求極高，工業氫氣雖含氫量達99.9％，但仍含有極微量的水蒸氣和氧氣，所以點燃氫氣前應檢驗氫氣的純度。試回答下列問題：
（1）裝置B的作用是；B中發生反應的化學方程式是。
（2）裝置C中的物質是；C的作用是。
（3）點燃氫氣前將E（帶導管膠塞）接在D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

【答案】
（1）除去氧氣；2Cu+O2 2CuO
（2）CuO+H2 Cu+H2O；無水CaCl2（或堿石灰）
（3）吸收水蒸氣
（4）便于收集氫氣檢驗氫氣純度大量的銅屑可以吸收熱量，降低溫度
【解析】（1）制備半導體材料應在氫氣的還原性環境中進行，反應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，涉及反應有2Cu+O2 2CuO，CuO+H2 Cu+H2O，最終氧氣和氫氣反應生成水而被除去；
（2）B中生成水，為防止水吸收熱量而導致D中溫度較低，應在C中用堿石灰或無水氯化鈣吸收水；
（3）點燃氫氣前將E（帶導管膠塞）接在D的出口處，可由于氫氣的點燃，可用于檢驗氫氣的純度，防止氫氣不純而爆炸；
（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。