题目内容
【题目】碘化钾可用于有机合成、制药等,它是一种白色立方结晶或粉末,易溶于水。实验室制备KI 的实验装置如下
实验步骤如下:
①在上图所示的C中加入 127g 研细的单质I2 和 195g 30%的 KOH 溶液,剧烈搅拌。
②I2完全反应后,打开弹簧夹向其中通入足量的 H2S。
③将装置 C 中所得溶液用稀 H2SO4酸化后,置于水浴上加热 10min。
④在装置 C 的溶液中加入 BaCO3 ,充分搅拌后,过滤、洗涤。
⑤将滤液用氢碘酸酸化,蒸发浓缩至表面出现结晶膜, 、 、洗涤、干燥。
⑥得产品 145g。
回答下列问题;
(1)步骤①将碘研细的目的是_____________________________________。
(2)装置A 中发生反应的离子方程式为_______________________________ ;装置 B 中的试剂是____________________,C装置的名称是_____________。
(3)装置 C 中I2与 KOH 反应产物之一是 KIO3 ,该反应的化学方程式为_______________。
(4)步骤④的目的是___________________________________ 。
(5)补充完整步骤⑤ __________________、_______________。
(6)本次实验产率为__________________ (保留四位有效数字)。
【答案】增大反应物的接触面积,提高反应速率,使反应更充分; FeS+2H+=Fe2++H2S↑ 饱和硫氢化钠溶液 三颈烧瓶 3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O 除去产品中的硫酸根(硫酸盐、硫酸) 降温结晶 过滤 87.35%
【解析】
A装置用来制备H2S气体,B装置用于除去H2S中的HCl气体,C是KI的生成装置,H2S与KIO3反应,D装置用于尾气处理;
(1)步骤①将碘研细的目的是增大反应物的接触面积,提高反应速率,使反应更充分,
故答案为:增大反应物的接触面积,提高反应速率,使反应更充分;
(2)装置A 中FeS与盐酸反应生成H2S气体,发生反应的离子方程式为FeS+2H+=Fe2++H2S↑,除去硫化氢气体中混有的HCl气体,最好选用饱和硫氢化钠溶液,则装置 B 中的试剂是饱和硫氢化钠,C装置是三颈烧瓶,
故答案为:FeS+2H+=Fe2++H2S↑,饱和硫氢化钠溶液,三颈烧瓶;
(3)装置 C 中I2与 KOH 反应生成KI、 KIO3和水 ,该反应的化学方程式为3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O,
故答案为:3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O;
(4)步骤④是为了除去装置C中的SO42-,使之形成BaSO4沉淀,
故答案为:除去产品中的硫酸根(硫酸盐、硫酸);
(5)步骤⑤中将得到的KI分离提纯出来需要降温结晶和过滤,
故答案为:降温结晶、过滤;
(6)本次实验生成产品145g,根据提示可知I2完全反应后,I原子守恒,2n(I2)=n(KI)=1mol,即m(KI)=1mol×166g/mol=166g,产率为×100%=87.35%,
故答案为:87.35%。
【题目】镍与VA族元素形成的化合物是重要的半导体材料,应用最广泛的是砷化镓(GaAs),回答下列问题:
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为_____,基态As原子核外有_________个未成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)的数值依次为577、1984.5、2961.8、6192由此可推知镓的主要化合价为____和+3。砷的电负性比镍____(填“大”或“小”)。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:________________________。
镓的卤化物 | GaCl3 | GaBr3 | GaI3 |
熔点/℃ | 77.75 | 122.3 | 211.5 |
沸点/℃ | 201.2 | 279 | 346 |
GaF3的熔点超过1000 ℃,可能的原因___________________________________________。
(4)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为______,草酸根中碳原子的杂化方式为______________。
(5)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565 pm。该晶体的类型为_________,晶体的密度为___________(设NA为阿伏加德罗常数的数值,列出算式即可)g·cm-3。