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...

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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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________________。

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镓(Ga)位于周期表的第四周期，与Al同主族，主要存在Ga3+、GaO2-两种离子形态，被广泛应用于电子工业。

(1)Ga的原子序数为______。

(2)半导体材料氮化稼是由Ga与NH3在一定条件下合成的，该过程中每生成3molH2时，就会放出30.8kJ的热量。

①反应的热化学方程式是________。

②反应的化学平衡翻常数表决达式是_________________。

③在恒温恒容的密闭体系内进行上述可逆反应，下列有关表达正确的是_____(填字母代号)．

A.Ⅰ图象中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压

B.Ⅱ图象中纵坐标可以为稼的转化率

C.Ⅲ图象中纵坐标可以为化学反应速率

D.Ⅳ图象中纵坐标可以为体系内混合气体的平均相对分子质量

(3)工业上多用电解精炼法提纯稼。具体原理如下图所示：

已知：金属的活动性Zn>Ga>Fe>Cu

①X为电源的_____极，电解精炼稼时阳极泥的成分是__________；

②在电解过程中使某种离子迁移到达阴极并在阴极放电析出高纯稼, 请写出该电解过程中的电极反应方程式：阳极_________；阴极_________。

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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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氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥，是一种用途广泛的化工原料。金属镓是一种广泛用于电子工业 和通讯领域的重要金属，镓元素(31Ga)在元素周期表中位于第四周期 IIIA 族，化学性质与铝元素相似。

(1)如图是当反应器中按 n(N2):n(H2)=1:3 投料后，在 200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中 NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。

①曲线 a 对应的温度是_____________。

②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是____________（填字母）。

A．及时分离出 NH3 可以提高 H2 的平衡转化率

B．根据勒夏特列原理，一般采用高温下发生反应

C．上图中 M、N、Q 点平衡常数 K 的大小关系是 K(M) ＝ K(Q) >K(N)

③M 点对应的 H2 转化率是____________。

(2)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，生成 3 mol H2 时就会放出30.8 kJ 的热。

①该反应的热化学方程式是____________________。

②反应的化学平衡常数表达式是____________。

③在恒温恒容的密闭体系内进行上述可逆反应，下列有关表达正确的是____________。

A．I 图像中如果纵坐标为正反应速率，则 t 时刻改变的条件可以为升温

B．II 图像中纵坐标可以为镓的转化率

C．III 图像中纵坐标可以为化学反应速率

D．Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量

④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：___________________。

(3)将一块镓铝合金完全溶于烧碱溶液中得到溶液 X。己知：

往 X 溶液中缓缓通入 CO2，最先析出的氢氧化物是____________。

(4)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）为阳极，以高纯镓为阴极，以 NaOH 水溶液为电解质溶液。在电流作用下使粗镓在阳极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己知离子氧化性顺序为：Zn2+<Ga3+< Fe2+<Cu2+，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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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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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：

（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

金属稼是一种广泛用于电子工业和通讯领域的重要金属，稼元素(31Ga)在元素周期表中位于第四周期，IIIA族，化学性质与铝元素相似。

(1)稼元素的原子结构示意图是_______________________。

(2)工业上利用Ga与NH3高温条件下合成固体半导体材料氮化稼(GaN)同时又有氢气生成。反应中，每生成3molH2时就会放出30.8kJ的热量。

①反应的热化学方程式是________________________；

②反应的化学平衡常数表达式是___________________，温度升高时，反应的平衡常数_____________(填“变大”“变小”或“不变”)；[

③在恒温恒容的密闭体系内进行上述可逆反应，下列有关表达正确的是__________

A．I图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压

B．II图像中纵坐标可以为镓的转化率

C．III图像中纵坐标可以为化学反应速率

D．IV图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量

(3)工业上提纯镓的方法很多，其中以电解精炼法为多。具体原理如下：以待提纯的粗稼(内含Zn、Fe、Cu杂质)为阳极，以高纯稼为阴极，以NaOH水溶液为电解质溶液。 在电流作用下使粗镓在阳极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己知离子氧化性顺序为：Zn2+<Ga3+<Fe2+<Cu2+，电解精炼镓时阳极泥的成分是________________；

② GaO2－在阴极放电的电极方程式是________________________。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

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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