第三代半导体材料氮化镓(GaN)适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常称为高温半导...

第三代半导体材料氮化镓(GaN)适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常称为高温半导体材料。回答下列问题：

(1)基态Ga原子价层电子的轨道表达式为_________________________，第一电离能介于N和B之间的第二周期元素有_______种。

(2)HCN分子中σ键与π键的数目之比为_______，其中σ键的对称方式为___________。与CN—互为等电子体的分子为___________。

(3)NaN3是汽车安全气囊中的主要化学成分，其中阴离子中心原子的杂化轨道类型为_________。NF3的空间构型为____________。

(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，晶体类型与晶体硅类似，熔点如下表所示，分析其变化原因_________________________________________________________。

(5)GaN晶胞结构如下图所示。已知六棱柱底边边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA。

① 晶胞中Ga原子采用六方最密堆积方式，每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为_____________；

② GaN的密度为______________________g·cm−3(用a、NA表示)。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

SiC、GaN、GaP、GaAs等是人工合成半导体的材料，具有高温、高频、大功率和抗辐射的应用性能而成为半导体领域研究热点。试回答下列问题：

（1）碳的基态原子L层电子轨道表达式为__，砷属于__区元素。

（2）N与氢元素可形成一种原子个数比为1：1的粒子，其式量为60，经测定该粒子中有一正四面体构型，判断该粒子中存在的化学键__。

A.配位键　　 B.极性共价键　　 C.非极性共价键　　 D.氢键

（3）CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图1所示)，但CaC2晶体中含有的哑铃形C22-的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为__。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

【物质结构与性质】

以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题：

（1）镓为元素周期表第31号元素，镓原子价层电子排布图为___________。

（2）氮所在主族中第一电离能最大的元素是________（填元素符号，下同），镓所在主族中电负性最大的元素是____________________。

（3）传统的氮化镓制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应，该反应的化学方程式为______________。

（4）氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，氮化镓中氮原子与镓原子之间以____相结合，氮化镓属于_______晶体。

（5）下图是氮化镓的晶胞模型：

①氮化镓中镓原子的杂化方式为__________，氮原子的配位数为___________。

②氮化镓为立方晶胞，氮化镓的密度为d g/cm3。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式：a=_______cm。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用取得了突破性的进展。一种镍催化法生产GaN的工艺如图：

(1)“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是_____。

(2)“酸浸”的目的是_____，“操作Ⅰ”中包含的操作是_____。

某学校化学兴趣小组在实验室利用图装置模拟制备氮化镓：

(3)仪器X中的试剂是_____，仪器Y的名称是_____，装置G的作用是_____。

(4)加热前需先通入一段时间的H2，原因是_____。

(5)取某GaN样品m克溶于足量热NaOH溶液，发生反应 GaN+OH﹣+H2OGaO2-+NH3↑，用H3BO2溶液将产生的NH3完全吸收，滴定吸收液时消耗浓度为c mol/L的盐酸V mL，则样品的纯度是_____。（已知：NH3+H3BO3=NH3•H3BO3；NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3）

(6)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，成功地实现了用CO2和H2O合成CH4，请写出铜极的电极反应式_____。

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析

以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题：

（1）镓为元素周期表第31号元素，镓原子价层电子排布图为__________________。

（2）氮所在主族中第一电离能最大的元素是___________（填元素符号，下同），镓所在主族中电负性最大的元素是_____________________。

（3）传统的氮化镓制备方法是采用CaCl3与NH3在一定条件下反应，该反应的化学方程式为_________________。

（4）氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，氮化镓中氮原子与镓原子之间以__________相结合，氮化镓属于______________晶体。

（5）下图是氮化镓的晶胞模型：

①氮化镓中镓原子的杂化方式为_______________，氮原子的配位数为__________________。

②氮化镓为立方晶胞，氮化镓的密度为。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式：a=_______cm。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2 溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2 溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

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氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2 溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

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氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b.使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

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氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b.使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

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