氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料。某工厂利用铝土矿(成分为Al2O3、Ga2O3、F...

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氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料。某工厂利用铝土矿(成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3等)为原料制备GaN的流程如下图所示：

已知：镓与铝同主族，镓的熔点是29.8°C，沸点是2403°C；其氧化物和氢氧化物均为两性化合物；氢氧化物的电离常数如下：

两性氢氧化物	Al( OH)3	Ga( OH)3
酸式电离常数Ka	2×10-11	1×10-7
碱式电离常数Kb	1.3×10-33	1.4×10-34

回答下列问题：

(1)为了提高 “碱溶”效率应采用的措施是__________(回答两种措施）。

(2)滤渣1的成分是_________。

(3)滤液2中通入过量CO2的理由是________(用离子方程式表示）。

(4)流程中利用镓与NH3在1000℃反应生成固体半导体材料　　 GaN，每生成l molGaN时放出15. 45 kJ热量，写出该反应的热化学方程式________。

(5)在密闭容器中，充入一定量的Ga与NH3发生反应，测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强 P和温度T 的关系曲线如下图所示。图中A 点和C点化学平衡常数的大小关系： KA____KC (填“＜”“＝”或 “ > ”) ，判断的依据是________。

(6)已知铝土矿中Ga2O3的质量分数为 a%，某工厂使用 w 吨铝土矿经过一系列反应，反应过程中镓元素的总利用率为 b%能制得________吨氮化镓

高三化学工业流程中等难度题

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氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料。某工厂利用铝土矿(成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3等)为原料制备GaN的流程如下图所示：
已知：镓与铝同主族，镓的熔点是29.8°C，沸点是2403°C；其氧化物和氢氧化物均为两性化合物；氢氧化物的电离常数如下：

两性氢氧化物

Al( OH)3

Ga( OH)3

酸式电离常数Ka

2×10-11

1×10-7

碱式电离常数Kb

1.3×10-33

1.4×10-34

回答下列问题：
(1)为了提高 “碱溶”效率应采用的措施是__________(回答两种措施）。
(2)滤渣1的成分是_________。
(3)滤液2中通入过量CO2的理由是________(用离子方程式表示）。
(4)流程中利用镓与NH3在1000℃反应生成固体半导体材料　　 GaN，每生成l molGaN时放出15. 45 kJ热量，写出该反应的热化学方程式________。
(5)在密闭容器中，充入一定量的Ga与NH3发生反应，测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强 P和温度T 的关系曲线如下图所示。图中A 点和C点化学平衡常数的大小关系： KA____KC (填“＜”“＝”或 “ > ”) ，判断的依据是________。
(6)已知铝土矿中Ga2O3的质量分数为 a%，某工厂使用 w 吨铝土矿经过一系列反应，反应过程中镓元素的总利用率为 b%能制得________吨氮化镓

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
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
无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等．工业上由铝土矿（主要成分是Al₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是C）为原料制备无水AlCl₃的工艺（碳氯化法）流程如下：

（1）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C反应的化学方程式为______ 2A1C1₃+3CO
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
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
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________________________。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3,SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠，铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂，工艺流程如下：
已知:SiO2在“碱液”中转化为铝硅酸钠Na2Al2SixO8)沉淀。
(1)过量NaOH溶液溶解铝土矿时为了提高浸出率可采取的措施是_______。(任写一种)
(2)电解I的化学方程式_______。
(3)“灼烧”操作用到的主要仪器有_______、_______、三脚架、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳。
(4)“电解II”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。
物质A为_______。(填化学式)
(5)反应III的化学方程式为_______，某同学经过分析认为可以再设计一个电解槽，电解_______ (填物质名称)溶液，更能实现副产物的循环利用。
(6)某同学认为该制备工艺也可以先酸溶，再加入NaOH溶液，当溶液中铁离子沉淀完全时，此时溶液pH是_______。(一般认为室温下离子浓度小于10-5mol/L时沉淀完全；Ksp[Fe(OH)3]=1×10-35，Ksp[Al(OH)3]=3×10-34)

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
铝氢化钠(NaAlH4) 是有机合成的重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质) 为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如下:
注: SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(Na2Al2SixO8) 沉淀。
（1）铝硅酸钠(Na2Al2SixO8) 可以用氧化物的形式表示其组成，形式为________。
（2） “过滤I”中滤渣主要成分有________(写名称)。向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液，反应的离子方程式为_______________、______________。
（3） “电解I”的另一产物在1000℃时可与N2反应制备AlN，在这种产物中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN 的制备，其主要原因是__________________。
（4）“电解II”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。
阳极的电极反应式为_________________。
（5）铝氢化钠遇水发生剧烈反应产生大量气泡，其反应的化学方程式为_____________，每产生1mol 气体转移电子数为______。

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
铝氢化钠(NaAlH4) 是有机合成的重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质) 为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如下:
注: SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(Na2Al2SixO8) 沉淀。
（1）铝硅酸钠(Na2Al2SixO8) 可以用氧化物的形式表示其组成，形式为________。
（2） “过滤I”中滤渣主要成分有________(写名称)。向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液，反应的离子方程式为_______________、______________。
（3）“电解I”的另一产物在1000℃时可与N2反应制备AlN，在这种产物中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN 的制备，其主要原因是__________________。
（4）“电解II”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。
阳极的电极反应式为_________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
铝氢化钠（ NaAlH4）是有机合成的重要还原剂。以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如下图所示：
注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠（Na2Al2SixO8）沉淀。
（1）铝硅酸钠（Na2 Al2SixO4）可以用氧化物的形式表示其组成，形式为_______。
（2）“过滤I”中滤渣的主要成分有_______（填名称）。向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，发生反应的离子方程式为OH－＋HCO3—===CO32—＋H2O、__________________________。
（3）“电解I”的另一产物在1000℃时可与N2反应制备AIN，在这种产物中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是___________。
（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，其原理如图所示。
阳极的电极反应式为____________。已知F＝96500C／mol，当I＝0.5A时，通电80min，理论上阴极获得H2（标准状况下）的体积为_____L（结果保留两位有效数字）。
（5）铝氢化钠遇水发生剧烈反应，且反应产生大量气泡，其反应的化学方程式为_____________________________________。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析
无水AICl₃可用作有机合成的催化剂，食品膨松剂等。工业上由铝土矿（主要成分是Al₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是碳单质）制备无水AlCl₃的流程如下：
（1）在焙烧炉中发生反应：①Fe₂O₃(S) +3C(s) 2Fe(s) +3CO(g)；
②3CO(g)+Fe₂O₃(s) 2Fe(s)+3CO₂(g).
则反应②的平衡常数的表达式为K= ________。
（2）Al₂O₃、Cl₂和C在氯化炉中高温下发生反应，当生成1molAlCl₃时转移________mol电子；炉气中含有大量CO和少量Cl₂，可用Na₂SO₃溶液除去Cl₂，其离子方程式为：________。
（3）升华器中发生反应的化学方程式为 ________。
（4）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl₃工艺中，最后一步是由AlCl₃·6H₂O脱去结晶水制备无水AICl₃，此反应必须在氯化氢的气流中加热，其原因是________。
已知SOCl₂为无色液体且极易与水反应生成HC1和SO₂，AlC1₃·6H₂O与SOCl₂混合加热可制取无水AlCl₃，写出该反应的化学方程式：________。

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