氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。已知：（i）氮化镓性...

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2 溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2 溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2 溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b.使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：（i）氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。

（ii）NiCl2溶液在加热时，先转化为Ni(OH)2，后分解为NiO。

（iii）制备氮化镓的反应为：2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：

设计实验步骤如下：

①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。

②先通入一段时间后的H2，再加热。

③停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。

④停止加热，继续通入氨气,直至冷却。

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。

（1）仪器X中的试剂是___________，仪器Y的名称是__________________。

（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。

（3）步骤①中选择NiCl2 溶液，不选择氧化镍的原因是____________________。

a.增大接触面积，加快化学反应速率

b.使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率

c.为了能更好形成原电池，加快反应速率

（4）步骤③中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。

（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。

（6）镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式：______________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

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_____。

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析

第三代半导体材料氮化镓(GaN)适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常称为高温半导体材料。回答下列问题：

(1)基态Ga原子价层电子的轨道表达式为_________________________，第一电离能介于N和B之间的第二周期元素有_______种。

(2)HCN分子中σ键与π键的数目之比为_______，其中σ键的对称方式为___________。与CN—互为等电子体的分子为___________。

(3)NaN3是汽车安全气囊中的主要化学成分，其中阴离子中心原子的杂化轨道类型为_________。NF3的空间构型为____________。

(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，晶体类型与晶体硅类似，熔点如下表所示，分析其变化原因_________________________________________________________。

(5)GaN晶胞结构如下图所示。已知六棱柱底边边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA。

① 晶胞中Ga原子采用六方最密堆积方式，每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为_____________；

② GaN的密度为______________________g·cm−3(用a、NA表示)。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

（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

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__________________________。

高三化学实验题极难题查看答案及解析