内容正文:
大题增分(一)—以“化学工艺流程”为主导的主观题
目 录
1
练悟真题——明明白白知高考
2
深化学习——扎扎实实提素养
3
习题精做——点点滴滴重规范
01
练悟真题——明明白白知高考
已知:常温下,Ksp(Li2CO3)=2.2×10-2。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
(3)精制Ⅱ的目的是__________________________;进行操作X时应选择的试剂是______________,若不进行该操作而直接浓缩,将导致______________________________。
(3)精制Ⅰ加入的生石灰过量,精制Ⅱ加入纯碱(过量)的目的是除去溶液中Ca2+,操作X是为了除去过量的碳酸钠,结合“浓缩”时得到NaCl可知,加入的试剂为盐酸,若不进行该操作而直接浓缩,由于Na2CO3水解使溶液呈碱性,则会有LiOH析出。
2.(2023·湖南等级考)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一。近年来,我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装等一系列高新技术,在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果。工业上以粗镓为原料,制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下:
已知:①金属Ga的化学性质和Al相似,Ga的熔点为29.8 ℃;②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体;③相关物质的沸点:
回答下列问题:
(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_______________________________。
物质 Ga(CH3)3 Et2O CH3I NR3
沸点/℃ 55.7 34.6 42.4 365.8
(2)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在40~45 ℃的原因是_____________________________________
_________________________________________
_________________________________________,
阴极的电极反应式为_______________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI,写出该反应的化学方程式:___________________________________。
(4)“残渣”经纯水处理,能产生可燃性气体,该气体主要成分是_______________。
(5)下列说法错误的是________。
A.流程中Et2O得到了循环利用
B.流程中,“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C.“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3),并蒸出Ga(CH3)3
D.用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH3I
(6)比较分子中的C—Ga—C键角大小:Ga(CH3)3________Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”),其原因是___________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
解析:(1)晶体Ga(CH3)3的沸点较低,为分子晶体。
(3)根据原子守恒,结合流程图中物质转化配平,得反应的化学方程式为Ga2Mg5+8CH3I+2Et2O===2Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgI。
(4)由(3)分析可知,残渣中含CH3MgI,结合元素守恒可知 ,其和水反应生成的可燃性气体为CH4。
(5)由已知②③,结合流程图可知,溶剂蒸发、配体交换时Et2O得以循环利用,A项正确;Ga和Al的性质相似,Al能与H2O、O2反应,因此高纯Ga也能与H2O、O2反应,CH3I、Ga(CH3)3 能与水反应,有机物能与O2反应,故B项正确;
配体交换时NR3和Ga(CH3)3(Et2O)反应得到 Ga(CH3)3(NR3) 和Et2O,则“工序X”为解配Ga(CH3)3(NR3),并利用Ga(CH3)3和NR3的沸点相差较大蒸出Ga(CH3)3,C项正确;Ga(CH3)3 和CH3I中均只有1种氢原子,核磁共振氢谱均只有一组吸收峰,但吸收强度不同,可以鉴别,D项错误。
(6)