氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为“第三代半导体材料”。镓(31Ga)的氧化物和氢氧化物均为两性化合物,工业制备氮化镓的工艺流程如图所示。下列判断正确的是
A.Ga位于第五周期第IIIA族 B.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2 D.Ga与NH3反应的另一种生成物可用作航天燃料
高三化学多选题中等难度题
氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为“第三代半导体材料”。镓(31Ga)的氧化物和氢氧化物均为两性化合物,工业制备氮化镓的工艺流程如图所示。下列判断正确的是
A.Ga位于第五周期第IIIA族 B.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2 D.Ga与NH3反应的另一种生成物可用作航天燃料
高三化学多选题中等难度题查看答案及解析
锌是一种常用金属,镓(Ga)的化合物氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为第三代半导体材料。
I.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品,镓与铝同主族且相邻,化学性质与铝相似。
(1)Ga的原子结构示意图为___________________;
(2) GaN可由Ga和NH3在高温条件下制取,该反应的化学方程式_______________。
(3)下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____________
A.常温下,Ga可与水剧烈反应放出氢气
B.一定条件下,Ga可溶于盐酸和氢氧化钠
C.一定条件下,Ga2O3可与NaOH反应生成盐
D.Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到
II.锌的冶炼方法有火法和湿法。工业上利用锌焙砂(主要含Zn0、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示:
已知:Fe的活泼性强于Ni
(4)ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3,ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式为____ _。
(5)净化I操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是________________________。
(6)净化II中加入Zn的目的是_______________________。
(7)常温下,净化I中,如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L,则应控制溶液pH的范围为_____________。已知:Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38;lg5=0.7
高三化学实验题极难题查看答案及解析
锌是一种常用金属,镓(Ga)的化合物氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为第三代半导体材料。
I.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品,镓与铝同主族且相邻,化学性质与铝相似。
⑴Ga的原子结构示意图为 ___________________。
⑵GaN可由Ga和NH3在高温条件下制取,该反应的化学方程式 。
⑶下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____ 。
A.常温下,Ga可与水剧烈反应放出氢气
B.一定条件下,Ga可溶于盐酸和氢氧化钠
C.一定条件下,Ga2O3可与NaOH反应生成盐
D.Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到
II.锌的冶炼方法有火法和湿法。工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示:
已知:Fe的活泼性强于Ni
⑷ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3,ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式为 。
⑸净化I操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________________。
⑹净化II中加入Zn的目的是___________________。
⑺常温下,净化I中,如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L,则应控制溶液pH的范围为_____________。已知:Ksp[Fe(OH)3] = 8.0 × 10-38;lg5 = 0.7
高三化学填空题极难题查看答案及解析
锌是一种常用金属,冶炼方法有火法和湿法。
I.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品,镓与铝同主族且相邻,化学性质与铝相似。氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为第三代半导体材料。
(1)Ga在元素周期表中的位置 。
(2)GaN可由Ga和NH3在高温条件下合成,该反应的化学方程式为 。
(3)下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是 (填字母序号)。
A.一定条件下,Ga可溶于盐酸和氢氧化钠
B.常温下,Ga可与水剧烈反应放出氢气
C.Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到
D.一定条件下,Ga2O3可与NaOH反应生成盐
II.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示,回答下列问题:
已知:Fe的活泼性强于Ni
(4)ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3,写出ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式 。
(5)净化I操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是 。
(6)净化II中加入Zn的目的是 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
锌是一种常用金属,冶炼方法有火法和湿法。
I.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品,镓与铝同主族且相邻,化学性质与铝相似.氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为第三代半导体材料。
(1)Ga在元素周期表中的位置________________________。
(2)GaN可由Ga和NH3在高温条件下合成,该反应的化学方程式为______________________。
(3) 下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是_______________(填字母序号)。
A.一定条件下,Ga可溶于盐酸和氢氧化钠
B.常温下,Ga可与水剧烈反应放出氢气
C.Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到
D.一定条件下,Ga2O3可与NaOH反应生成盐
II.工业上利用锌焙砂(主要含Zn0、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示,回答下列问题:
已知:Fe的活泼性强于Ni
(4)ZnFe2O4可以写成ZnO•Fe2O3,写出ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式 ______________________。
(5)净化I操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀.净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_______________。
(6)净化II中加入Zn的目的是______________________。
Ⅲ.(7)某化学课外小组拟用废旧电池锌皮(含杂质铁),结合下图信息从提供的试剂中选取适当试剂,制取纯净的ZnSO4•7H2O.
实验步骤如下:
①将锌片完全溶于稍过量的3mol•L-1稀硫酸,加入_______(选填字母,下同);
A.30%H2O2 B.新制氯水 C.FeCl3溶液 D.KSCN溶液
②加入__________;
A.纯锌粉 B.纯碳酸钙粉末 C.纯ZnO粉末 D.3mol•L-1稀硫酸
③加热到60℃左右并不断搅拌;
④趁热过滤得ZnSO4溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥.
其中步骤③加热的主要目的是__________________________。
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(14分)锌是一种常用金属,冶炼方法有火法和湿法。
I.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品,镓与铝同主族且相邻,化学性质与铝相似。氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为第三代半导体材料。
(1)Ga的原子结构示意图为____________________。
(2)GaN可由Ga和NH3在高温条件下合成,该反应的化学方程式为______________
(3)下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____________________(填字母序号)。
A.一定条件下,Ga可溶于盐酸和氢氧化钠
B.常温下,Ga可与水剧烈反应放出氢气
C.Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到
D.一定条件下,Ga2O3可与NaOH反应生成盐
II.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示,回答下列问题:
已知:Fe的活泼性强于Ni
(4)ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3,写出ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式_______________________。
(5)净化I操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_____________________________________________________。
(6)净化II中加入Zn的目的是______________________________________________。
(7)常温下,净化I中,如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L,则应控制溶液pH的范围为_______________________。已知:Ksp[Fe(OH)3] = 8.0 × 10-38;lg5 = 0.7
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金属镓(31Ga)是一种广泛应用于电子工业的重要金属,其化学性质与铝相似。
(1)工业上利用Ga与NH3合成固体半导体材料氮化镓(GaN)同时有氢气生成。反应中消耗1molNH3放出15.4kJ的热量。
①该反应的热化学方程式为____________________________;其平衡常数表达式为_____________。
②氮化镓(GaN)性质稳定,但能缓慢的溶解在热的NaOH溶液中,该反应的离子方程式是_________________________。
③0.1mol/L的氨水中加入少量的NH4Cl固体,溶液的pH_________(填“升高”或“降低”);若加入少量明矾,溶液中NH4+的浓度___________(填“增大”或“减小”)。
(2)将一块镓铝合金完全溶于烧碱溶液中得到X溶液。已知:Al(OH)3、Ga(OH)3的酸式电离常数分别为2×10-11、1×10-7,则往X溶液中缓缓通入CO2,最先析出的氢氧化物是______。
(3)工业上以电解精炼法提炼镓的原理如下:以待提纯的粗镓(内含Zn、Fe、Cu杂质)在阳极溶解,通过某种离子迁移技术到达阴极并在阴极放电析出高纯镓。
①已知离子氧化性顺序为:Zn2+2+2+2+,电解精炼镓时阳极泥的成分是_____________。
②GaO2-在阴极放电的电极方程式是________________________。
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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_____。
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镓(Ga)与铝位于同一主族,金属镓的熔点是29. 8℃,沸点是2403℃,是一种广泛用于电子工业和通讯领域的重要金属。
(1)工业上利用镓与NH3在1000℃高温下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),同时生成氢气,每生成lmol H2时放出10.27 kJ热量。
写出该反应.的热化学方程式___________________。
(2) 在密闭容器中,充入一定量的Ga与NH3发生反应,实验测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强P和温度T的关系曲线如图1所示。
①图1中A点和C点化学平衡常数的大小关系是:KA_____ KC,(填“<”“=”或“>”),理由
是____________。
②在T1和P6条件下反应至3min时达到平衡,此时改变条件并于D点处重新达到平衡,H2的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示(3〜4 min的浓度变化未表示出来),则改变的条件为________(仅改变温度或压强中的一种)。
(3)气相平衡中用组份的平衡分压(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp),用含P6的式子表示B点的Kp=_____________。
(4)电解精炼法提纯嫁的具体原理如下:以粗镓(含Zn、Fe、Cu杂质)为阳极,以高纯镓为阴极,以NaOH溶液为电解质,在电流作用下使粗镓溶解进入电解质溶液,并通过某种离子迁移技术到达阴极并在阴极放电析出高纯镓。
①已知离子氧化性顺序为:Zn2+3+2+2+。电解精炼镓时阳极泥的成分是________________。
②镓在阳极溶解生成的Ga3+与.NaOH溶液反应生成GaO2-,该反应的离子方程式为_________________;
GaO2-在阴极放电的电极反应式是________________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
以氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)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,如砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能即为10%,推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。请回答下列问题:
(1)基态镓原子的价电子排布式为___。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192,由此可推知镓的主要化合价为__和+3。砷的电负性比镓__(填“大”或“小”)。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高,分析其变化原因:__。
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℃,可能的原因是__。
(4)①砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)方法制备得到的,该反应在700℃进行,反应的方程式为:___。
②反应物AsH3分子的几何构型为__,(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为__。
(5)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565pm,As的配位数为__,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。
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