金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。（1）一种镍催化法生产GaN的工艺如...

金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。

（1）一种镍催化法生产GaN的工艺如图：

①镓（Ga）的原子结构示意图为，镓元素在周期表中的位置是___。

②“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是___。

③“酸浸”操作目的是___。

（2）某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：

①仪器X中的试剂是__，加热前需先通入一段时间的H2，原因是__。

②取某GaN样品m克溶于足量热NaOH溶液，发生反应GaN+OH﹣+H2OGaO2-+NH3↑，用H3BO3溶液将产生NH3完全吸收，滴定吸收液时消耗浓度为cmol/L的盐酸VmL，则样品的纯度是___。

已知：NH3+H3BO3=NH3•H3BO3；NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3

高三化学综合题困难题查看答案及解析

金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。

（1）一种镍催化法生产GaN的工艺如图：

①镓（Ga）的原子结构示意图为，镓元素在周期表中的位置是___。

②“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是___。

③“酸浸”操作目的是___。

（2）某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：

①仪器X中的试剂是__，加热前需先通入一段时间的H2，原因是__。

②取某GaN样品m克溶于足量热NaOH溶液，发生反应GaN+OH﹣+H2OGaO2-+NH3↑，用H3BO3溶液将产生NH3完全吸收，滴定吸收液时消耗浓度为cmol/L的盐酸VmL，则样品的纯度是___。

已知：NH3+H3BO3=NH3•H3BO3；NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3

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金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。

（1） 镓（Ga）的原子结构示意图为，镓元素在周期表中的位置是_______。

（2）镓能与沸水剧烈反应生成氢气和氢氧化镓，该反应的化学方程式是______________。

（3）氮化镓在电和光的转化方面性能突出，是迄今理论上光电转化效率最高的材料。

资料：镓的熔点较低（29．8℃），沸点很高（2403℃）。

①传统的氮化镓（GaN）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是____________________。

②当代工业上固态氮化镓（GaN）的制备方法是利用镓与NH3在1000℃高温下合成，同时生成氢气，每生成l mol H2时放出10.27 kJ热量。该可逆反应的热化学方程式是 ____________________________________。

③在密闭容器中，充入一定量的Ga与NH3发生上述反应，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。

图中A点和C点化学平衡常数的关系是：KA_____ KC （填“＞”“＝”或“＜”），理由是_____________________________。

（4）电解法可以提纯粗镓，具体原理如图2所示：

①粗镓与电源____极相连。（填“正”或“负”）

②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2－，GaO2－在阴极放电的电极反应式是

_____________________________。

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金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。

(1)基态Ga原子中有_____种能量不同的电子，其价电子排布式为_________。

(2)第四周期的主族元素中，基态原子未成对电子数与镓相同的元素有_______(填元素符号)。

(3)三甲基镓[(CH3)3Ga]是制备有机镓化合物的中间体。

①在700℃时，(CH3)3Ga和AsH3反应得到GaAs，化学方程式为____________________。

②(CH3)3Ga中Ga原子的杂化方式为__________；AsH3的空间构型是________________。

(4)GaF3的熔点为1000℃，GaC13的熔点为77.9℃，其原因是_______________________。

(5)砷化镓是半导体材料，其晶胞结构如图所示。

①晶胞中与Ga原子等距离且最近的As原子形成的空间构型为_______。

②原子坐标参数是晶胞的基本要素之一，表示晶胞内部各原子的相对位置。图中a(0，0，0)、b(1，)，则c原子的坐标参数为______________。

③砷化镓的摩尔质量为M g·mol-1，Ga的原子半径为p nm，则晶体的密度为____g·cm-3。

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金属镓是由门捷列夫第一个预言成真的元素，有“电子工业脊梁”的美誉，它与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，镓及其化合物应用广泛。粉煤灰中可以提取镓，粉煤灰中的主要成分为Ga2O3，含CaO、SiO2、Al2O3等杂质。镓的熔点较低（29.8℃）.沸点很高（2403℃）。

（1）滤渣1的主要成分为：___________。

（2）为了提高溶浸效率可以采用的措施有（写两种）：____________。

（3）写出镓单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：___________。

（4）其他镓的化合物在生活和前沿科技上有广泛应用，根据已学知识回答下列问题：

①GaCl3溶液制备GaCl3固体，应如何操作：_________。

②当代工业上固态氮化镓（GaN）的制备方法是利用镓与NH3在1000℃高温下合成，同时生成氢气，每消耗1 mol Ga时放出15.135 kJ热量。该可逆反应的热化学方程式是______。

（5）下表是两种两性氢氧化物的电离常数。

将一块镓铝合金完全溶于烧碱溶液，再往反应后的溶液中缓缓通入CO2，最先析出的氢氧化物是____。

（6）电解法可以提纯粗镓（内含Zn、Fe、Cu等杂质），以NaOH水溶液为电解质，在阴极析出高纯度的镓，请写出阴极电极反应：_____（离子氧化顺序为：Zn2＋<Ga3＋<Fe2＋）。

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金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，它与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示：

(1)元素Ga位于Al的下一周期，写出镓(Ga)的原子结构示意图为  ____________CO2的电子式为_____________________

(2)下列有关Al、Ga的说法不正确的是______　　　　　　　

A.由流程图可知酸性：Al(OH)3＞Ga(OH)3　　　 B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3

C.Ga(OH)3可由Ga2O3与水反应得到　　　　　　 D.与酸反应的剧烈程度：Al<Ga

(3)图中涉及到的Al、Na、O三种元素简单离子半径由大到小的顺序_____________

(4)步骤二中不能通入过量的CO2，理由_________________(用离子方程式表示)

(5)工业上通常用电解精炼法提纯镓。某待提纯的粗镓内含Zn、Fe、Cu杂质，以NaOH水溶液为电解质溶液。在电流作用下使粗镓溶解进入电解质溶液，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。(离子氧化性顺序为：Zn2+<Ga3+<Fe2+)

①下列有关电解精炼说法正确的是_______

A．阳极发生氧化反应，其主要电极反应式：Ga-3e- ═ Ga3+

B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C．在阴极除了析出高纯度的镓之外，还有H2产生

D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Fe

②阴极析出高纯度镓的电极反应式__________________________________

(6)氮化镓在电和光的转化方面性能突出，是迄今理论上光电转化效率最高的材料。氮化镓(GaN)的一种制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应，写出该反应的化学方程式__________________

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金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，它与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示：

(1)元素Ga位于Al的下一周期，写出镓(Ga)的原子结构示意图为  ____________CO2的电子式为_____________________

(2)下列有关Al、Ga的说法不正确的是______　　　　　　　

A.由流程图可知酸性：Al(OH)3＞Ga(OH)3　　　 B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3

C.Ga(OH)3可由Ga2O3与水反应得到　　　　　　 D.与酸反应的剧烈程度：Al<Ga

(3)图中涉及到的Al、Na、O三种元素简单离子半径由大到小的顺序_____________

(4)步骤二中不能通入过量的CO2，理由_________________(用离子方程式表示)

(5)工业上通常用电解精炼法提纯镓。某待提纯的粗镓内含Zn、Fe、Cu杂质，以NaOH水溶液为电解质溶液。在电流作用下使粗镓溶解进入电解质溶液，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。(离子氧化性顺序为：Zn2+<Ga3+<Fe2+)

①下列有关电解精炼说法正确的是_______

A．阳极发生氧化反应，其主要电极反应式：Ga-3e- ═ Ga3+

B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C．在阴极除了析出高纯度的镓之外，还有H2产生

D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Fe

②阴极析出高纯度镓的电极反应式__________________________________

(6)氮化镓在电和光的转化方面性能突出，是迄今理论上光电转化效率最高的材料。氮化镓(GaN)的一种制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应，写出该反应的化学方程式__________________

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铝是地壳中含量最多的金属元素，铝及其化合物在日常生活、工业上有广泛的应用。

(1)铝原子核外有_________种不同运动状态的电子，有_________种能量不同的电子，写出铝在元素周期表中的位置：________

(2)氮化铝具有强度高，耐磨，抗腐蚀，熔点可达2200℃。推测氮化铝是________晶体，试比较组成该物质的两微粒半径大小：_______

(3)可用铝和氧化钡反应可制备金属钡：4BaO+2AlBaO·Al2O3+3Ba↑的主要原因是_______(选填编号)。

a.Al活泼性大于Ba　　　　　　 b.Ba沸点比Al的低　　　　　 c.BaO·Al2O3比Al2O3稳定

(4)工业上用氢氧化铝、氢氟酸和碳酸钠制取冰晶石(Na3AlF6)。其反应物中有两种元素在周期表中位置相邻，可比较它们金属性或非金属性强弱的是_________(选填编号)。

a.气态氢化物的稳定性　　　　　　　　　　 b.最高价氧化物对应水化物的酸(碱)性

c.单质与氢气反应的难易　　　　　　　　　 d.单质与同浓度酸发生反应的快慢

(5)描述工业上不用电解氯化铝而是用电解氧化铝的方法获得铝单质的原因：_______

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镓是一种低熔点高沸点的稀有金属，有“电子工业脊梁”的美誉，被广泛应用到光电子工业和微波通信工业；镓（Ga）与铝位于同一主族，金属镓的熔点是29.8℃，沸点是2403℃。

（1）工业上利用Ga(l)与NH3(g)在1000℃高温下合成半导体固体材料氮化镓（GaN），同时生成氢气，每生成lmol H2时放出10.3 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 该反应在T1和P6条件下至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）若用压强平衡常数Kp表示，此时B点对应的Kp＝__________（用含P6的式子表示）（Kp为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，气体平衡分压=总压×气体体积分数）

（4）电解精炼法提纯镓的具体原理如下：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＋＜Ga3＋＜Fe2＋＜Cu2＋。电解精炼镓时阳极泥的成分是_________。

②阳极溶解生成的Ga3＋与NaOH溶液反应生成GaO2-，写出GaO2-在阴极放电的电极反应式是_____________。

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钒(23V)是我国的丰产元素，广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”、金属“维生素”之称。回答下列问题：

(1)钒原子的核外电子排布式为________________，在元素周期表中的位置为______。

(2)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓为________形；气态SO3以单分子形式存在，其分子的立体构型为_______形；固体SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S—O键长有a、b两类，b的键长大于a的键长的原因为______________。

(3)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子中V的杂化轨道类型为___________；也可得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_____________。

(4)钒的某种氧化物晶胞结构如图所示。该氧化物的化学式为__________，若它的晶胞参数为x nm，则晶胞的密度为__________ g/cm3。

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