无机合成化学复习资料资料
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第二章气体和溶剂
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1.使用气体应注意哪些安全问题?
答:防毒
防火防爆
2.试述气体的来源和净化步骤,如何除去气体中的水分?
答:来源
1.工业制备
2.实验室制备
净化步骤:
1.除去液雾和固体颗粒
2.干燥
3.除氧
4.除氮
去除气体中水分有两条途径:
1.让气体通过低温冷降,使气体中的水分冷冻下来
2.让气体通过干燥剂,将水分除去
3.干燥气体的干燥剂有哪些?选择干燥剂应考虑哪些因素?
答:干燥剂有两类:
1.可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂
2.可吸附气体中水分的干燥剂
应从以下方面考虑:
干燥剂的吸附容量,干燥剂的吸附容量越大越好
吸附速率,吸附速率越快越好
残留水的蒸汽压,吸附平衡后蒸汽压越小越好
干燥剂的再生
4.如何进行无氧实验操作?
1.无水无氧操作室
2保护气体及其净化
3 试剂的储存和转移
4 反应、过滤和离心分离及升华提纯
5 样品的保存和转移
5.溶剂有哪些类型?质子溶剂有什么特点?质子惰性溶剂分为几类?举例说明溶剂类型:质子溶剂,质子惰性溶剂,固态高温溶剂
质子溶剂的特点:自电离
质子惰性溶剂分类:
a惰性溶剂四氯化碳,环己烷等
b偶极质子惰性溶剂。乙腈,二甲基亚砜等
c两性溶剂三氟化溴
d无机分子溶剂二氧化硫,四氧化二氮。
6. 使用溶剂时应考虑哪些因素?依据哪些原则?
答:因素:反应物的性质,生成物的性质,溶剂的性质
a反应物充分溶解
b反应物不与溶剂作用
c使副反应最少
d易于使产物分离。
7.规则溶液理论的是用范围是什么?
答:规则溶液理论只能适用于混合物,在这个混合物中没有化学反应和溶剂化效应。
8.下列反应在水和液氨中进行效果有什么不同?
答:在水中进行时,反应产物为氯化银有白色沉淀。在液氨进行时,溶液为无色透明,发生了络合效应。
9.什么叫拉平效应和区分效应?
答:拉平效应:将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子的水平的效应区分效应:能区分酸(或碱)强弱的作用为区分效应。
10.举例说明非水溶剂在无机合成中的应用。
答:a水溶液中难以生成化合物的制备。
b无水盐的制备
c异常氧化态特殊配位化合物的制备
d控制制备反应的速度
e提高制备反应的产率。
第三章经典合成方法
1. 化学气相沉积法有哪些反应类型?该法对反应体系有什么要求?在热解反应中用金属烷基化物和金属烷基氧化物作为源物质时,得到的沉积层分别为什么物质?如何解释?
答1、反应类型:热分解反应;化学合成反应;化学输运反应。
2、要求:
1)反应物在气温下最好是气态,或在不太高的温度下就有相当的蒸气压,且容易获得高纯产品。
2)能够形成所需要的材料沉积层,反应副产物均易挥发
3)沉积装置简单操作方便。
3、金属烷基化物,其M-C键能一般小于C-C键能,可广泛用于沉积高附着
性的金属膜。若元素的烷氧基配合物,由于M-O键能大C-键能,所以可用来沉积氧化物。
2.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理?在管内沉积法和管外沉积法中加入添加剂的顺序有什么不同?
答:方法:管内沉积法,管外沉积法,轴向沉积法,等离子体激活化学气相沉
尾气:SO
2
和HCl,除去的方法是用碱液吸收。
添加剂顺序:管内陈激发先高温加热旋转的玻璃管在启动O2作为SiCl4,POCl3,和BBr3的载流气体进行反应,而管外沉积法是直接讲SiCl4等喷入氢氧焰中进行反应。
3.化学输运反应的平衡常数有什么特点?为什么?试以热力学分析化学输运反应的原理?
答:特点:
In(K
T2)-In(K
T1
)=- △H /(R(1/T
2
-1/T
1
))
当升高温度时,平衡常数也随之增大,即自左向右的反应进行程度大;当降低温度时,自左向右的反应平衡常数变小,而自右向左的反应进行程度变大。
热力学分析:△H的绝对值决定了K值随温度变化的变化率,也就决定了为取得适宜积速率和晶体质量所需要的源区--沉积区间的温差。︳△H︳较大时,即使lnK不改变符号,也可以得到较高的沉降速率;如果︳△H︳太大,温差必须很小,以防止成核过多影响沉积物质量。
4.实验室常用哪些高温设备和测温仪表?电阻炉的发热体有哪些?氧化物发热体的接触体有什么物质组成?
答:高温设备:电阻炉,感应炉,电弧炉。
电阻炉的发热体:金属发热体,碳素材料发热体,碳化硅发热体。
5.试简述感应炉的构成原理和优缺点
答:原理:线圈产生的磁力线收被加热的导体索切割。就在被加热的到体内产生闭合的感应电流,成为涡流。由于导体电阻小,所以涡流很大,又由于交流的线圈产生的磁力线不断改变方向吗,因此感应的涡流也不断改变的方向,就感应的涡流受到反响涡流的组织,就导致电能转化为热能时被加热物质很快发热并达到高温。
优点:操作方便,十分清洁,升温速度快
缺点:要很多专门的电学仪器,费用大。
6.试述热电偶高温计的优点,使用注意事项,光学高温计的优势和原理。
答:体积小质量轻,结构简单易于装配和维护。主要作用点是由两根导线练成的很小的热节点。测温范围广。
注意事项,避免受到侵蚀和污染。
光学高温计的优势:不需要同被测物质接触,同时也不影响被测物质的温度场。原理:受热物体的单薄辐射强度,随温度升高而增长。
7.用氢还原氧化物的特点是什么?在氢还原法制钨的第三阶段中,温度高于1200的反应会发生什么变化?
答:氢还原氧化物的特点:
1.氢的利用率不可能达到完全。
2.在换元金属高价氧化物的过程中会有一系列含氧不同的较低价态
的金属氧化物出现。