金属镓(Ga)应用广泛,在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素,性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是__________________。
(2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期,As 与 N 同主族。
①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。
a. 碱性:Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性:As>Ga c. 酸性:H3AsO4>H3AsO3
②GaAs 中,As 元素化合价为-3 价,用原子结构理论解释原因_________________。
③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs,生成 H3AsO4 和 Ga3+,写出该反应的化学方程式_________。
(3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取,某科研单位设计下述流程提取镓,已知:Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。
①试剂 a 是_______________。
②写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。
高三化学综合题中等难度题
金属镓(Ga)应用广泛,在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素,性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是_________。
(2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期,As 与 N 同主族。
①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。
a. 碱性:Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性:As>Ga c. 酸性:H3AsO4>H3AsO3
②GaAs 中,As 元素化合价为-3 价,用原子结构理论解释原因_________________。
③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs,生成 H3AsO4 和 Ga3+,写出该反应的化学方程式_________。
(3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取,某科研单位设计下述流程提取镓,已知:Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。
①试剂 a 是_____。
②写出得到滤液 3 的离子方程式_______________。
③写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。
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金属镓(Ga)应用广泛,在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素,性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是__________________。
(2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期,As 与 N 同主族。
①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。
a. 碱性:Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性:As>Ga c. 酸性:H3AsO4>H3AsO3
②GaAs 中,As 元素化合价为-3 价,用原子结构理论解释原因_________________。
③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs,生成 H3AsO4 和 Ga3+,写出该反应的化学方程式_________。
(3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取,某科研单位设计下述流程提取镓,已知:Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。
①试剂 a 是_______________。
②写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。
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金属镓(Ga)应用广泛,在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素,性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是__________________。
(2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期,As 与 N 同主族。
①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。
a. 碱性:Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性:As>Ga c. 酸性:H3AsO4>H3AsO3
②GaAs 中,As 元素化合价为-3 价,用原子结构理论解释原因_________________。
③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs,生成 H3AsO4 和 Ga3+,写出该反应的化学方程式_________。
(3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取,某科研单位设计下述流程提取镓,已知:Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。
①试剂 a 是_______________。
②写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。
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镓(31Ga)是一种重要金属元素,镓及其化合物在电子工业、光电子工业、国防工业和超导材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Ga原子占据最高能级电子的电子云轮廓图形状为__________,未成对电子数为________________。
(2)Ga(NO3)3中阴离子的立体构型是_____________,写出一个与该阴离子的立体构型相同的分子的化学式___________。
(3)2-甲基-8-羟基喹啉镓(如图)应用于分子印迹技术,2-甲基-8-羟基喹啉镓中五种元素电负性由大到小的顺序是____________________________(填元素符号),提供孤电子对的成键原子是_____________。
(4)一种硅镓半导体材料的晶胞结构如图所示由硫、镓、银形成的化合物的晶胞是底面为正方形的长方体,结构如下图所示,则该晶体中硫的配位数为___________,晶胞底面的边长a=5.75 nm,高h=10.30nm,该晶体密度为__________________g·cm-3(列出计算式即可)。
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镓(31Ga)是一种重要金属元素,镓及其化合物在电子工业、光电子工业、国防工业和超导材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Ga原子占据最高能级电子的电子云轮廓图形状为__________,未成对电子数为________________。
(2)Ga(NO3)3中阴离子的立体构型是_____________,写出一个与该阴离子的立体构型相同的分子的化学式___________。
(3)2-甲基-8-羟基喹啉镓(如图)应用于分子印迹技术,2-甲基-8-羟基喹啉镓中五种元素电负性由大到小的顺序是____________________________(填元素符号),提供孤电子对的成键原子是_____________。
(4)一种硅镓半导体材料的晶胞结构如图所示由硫、镓、银形成的化合物的晶胞是底面为正方形的长方体,结构如下图所示,则该晶体中硫的配位数为___________,晶胞底面的边长a=5.75 nm,高h=10.30nm,该晶体密度为__________________g·cm-3(列出计算式即可)。
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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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碲(Te)为第VIA元素,其单质凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料,并被广泛应用于冶金、航空航天、电子等领域。可从精炼铜的阳极泥(主要成分为Cu2Te)中回收碲,
(1)“培烧”后,确主要以TeO2 形式存在,写出相应反应的离子方程式:________________________。
(2)为了选择最佳的培烧工艺进行了温度和硫酸加入量的条件试验,结果如下表所示:
温度/℃ | 硫酸加入量(理论量倍数) | 浸出率/% | |
Cu | Te | ||
450 | 1.25 | 77.3 | 2.63 |
460 | 1.00 | 80.29 | 2.81 |
1.25 | 89.86 | 2.87 | |
1.50 | 92.31 | 7.70 | |
500 | 1.25 | 59.83 | 5.48 |
550 | 1.25 | 11.65 | 10.63 |
则实验中应选择的条件为_________________,原因为______________________________。
(3)滤渣1在碱浸时发生的化学方程式为_____________________________。
(4)工艺(I)中,“还原”时发生的总的化学方程式为____________________________。
(5)由于工艺(I)中“氧化”对溶液和物料条件要求高。有研究者采用工艺(II)获得磅.则“电积”过程中,阴极的电极反应式为____________________________________。
(6)工业生产中,滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。
①滤液3 与滤液1合井。进入铜电积系统。该处理措施的优点为_____________________________。
②滤渣3中若含Au和Ag,可用_____将二者分离。(填字母)
A.王水 B.稀硝酸 C.浓氢氧化钠溶液 D.浓盐酸
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碲(Te)为第VIA元素,其单质凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料,并被广泛应用于冶金、航空航天、电子等领域。可从精炼铜的阳极泥(主要成分为Cu2Te)中回收碲,工艺流程如下 :
(1)“焙烧”后,碲主要以TeO2 形式存在,写出相应反应的化学方程式:_____________。
(2)为了选择最佳的焙烧工艺,进行了温度和硫酸加入量的条件试验,结果如下表所示:
则实验中应选择的条件为_______________,原因为_______________。
(3)工艺( I)中,“还原”时发生的总的化学方程式为_______________。
(4)由于工艺(I)中“氧化”对溶液和物料条件要求高,有研究者采用工艺(II)获得碲。则“电积”过程中,阴极的电极反应式为_______________。
(5)工业生产中,滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。
①滤液3 与滤液1合并,进入铜电积系统。该处理措施的优点为________________。
②滤渣3中若含Au和Ag,可用__________将二者分离。(填字母)
A.王水 B.稀硝酸 C.浓氢氧化钠溶液 D.浓盐酸
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硅、锗(32Ge,熔点 937℃)和镓(31Ga)都是重要的半导体材料,在航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。锗与硅是同主族元素。
(1)硅在元素周期表中的位置是________。
(2)硅和锗与氯元素都能形成氯化物 RCl4(R代表Si和Ge),从原子结构角度解释原因 _______。
(3)自然界矿石中锗浓度非常低,因此从锗加工废料(含游离态锗)中回收锗是一种非常重要的方法。如图是一种提取锗的流程:
①NaClO 溶液浸取含锗废料中的锗时发生反应的离子方程式为_____;为了加NaClO 溶液浸取含锗废料的速率,可以采取的措施有_____。
②操作 1 和操作 2 是____。
③ GeO2 的熔点为 1086℃,利用氢气还原GeO2,每生成 146kg 的锗放出 akJ 的热量,该反应的热化学方程式为_______。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
镓(31Ga)、锗(32Ge)都是重要的稀有金属,在化学催化剂、半导体材料、新能源等领域应用广泛,可从锗煤燃烧后的粉煤灰(含 Ga2O3、GeO2、SiO2、Al2O3)中提取, 部分流程如下:
已知:
物质 | GaCl3 | GeCl4 | AlCl3 |
沸点/℃ | 201 | 84 | 183(升华) |
(1)滤渣的主要成分为_____。
(2)①中发生的反应有 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Ga2O3+6H+=2Ga3++3H2O 和_____。
(3)操作 a 的名称是_____,②中控制温度的范围是_____(填字母序号)。
a.20~84℃ b.84~183℃ c.84~201℃
(4)④中发生反应的化学方程式是__________________________________________。
(5)镓能与沸水剧烈反应生成氢气,锗在加热条件下与盐酸或稀硫酸不反应。从原子结构角度解释其原因:______________________
(6)用浓盐酸酸化的磷酸三丁酯(TBP)可以从残液中萃取 Ga3+,相关反应为:TBP+GaCl3+HCl TBPH+·GaCl。用稀 NaOH 溶液对有机相进行反萃取,用盐酸调节反萃取液 pH 至 5~6,然后升温至 85~95℃水解得到 Ga(OH)3,经后续处理得到粗镓。结合化学用语解释用稀 NaOH 溶液对有机相进行反萃取的原因:_________________。
(7)电解法可以提纯粗镓,具体原理如图所示。镓在阳极溶解生成的 Ga3+与 NaOH 溶液反应生成 GaO ,GaO 在阴极放电的电极反应式是_____________________。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析