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试题出处
2023湖南高考
关键字
工业流程|
题型
非选择题
题干
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:
物质
Ga(CH3)3
Et2O
CH3I
NR3
沸点/℃
55.7
34.6
42.4
365.8
回答下列问题:
(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_______;
(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)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3,而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是_______;
(7)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_______。
答案
(1)分子晶体   
(2)   ①保证Ga为液体,便于纯Ga流出   ②GaO2+3eˉ+2H2O=Ga+4OH(或[Ga(OH)4]+3eˉ=Ga+4OH)   
(3)8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2 Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgI;   
(4)CH4   (5)D   
(6)NR3沸点较高,易与Ga(CH3)3分离,Et2O的沸点低于Ga(CH3)3,一起气化,难以得到超纯Ga(CH3)3   
(7)①> ②Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化,所以为平面结构,而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化,所以为四面体结构,故夹角较小
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