Question

【題目】鎵(Ga)位于周期表的第四周期，與Al同主族，主要存在Ga3+、GaO2-兩種離子形態(tài)，被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)。

(1)Ga的原子序數(shù)為______。

(2)半導(dǎo)體材料氮化稼是由Ga與NH3在一定條件下合成的，該過程中每生成3molH2時(shí)，就會(huì)放出30.8kJ的熱量。

①反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________。

②反應(yīng)的化學(xué)平衡翻常數(shù)表決達(dá)式是_________________。

③在恒溫恒容的密閉體系內(nèi)進(jìn)行上述可逆反應(yīng)，下列有關(guān)表達(dá)正確的是_____(填字母代號(hào))．

A.Ⅰ圖象中如果縱坐標(biāo)為正反應(yīng)速率，則t時(shí)刻改變的條件可以為升溫或加壓

B.Ⅱ圖象中縱坐標(biāo)可以為稼的轉(zhuǎn)化率

C.Ⅲ圖象中縱坐標(biāo)可以為化學(xué)反應(yīng)速率

D.Ⅳ圖象中縱坐標(biāo)可以為體系內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量

(3)工業(yè)上多用電解精煉法提純稼。具體原理如下圖所示：

已知：金屬的活動(dòng)性Zn>Ga>Fe>Cu

①X為電源的_____極，電解精煉稼時(shí)陽(yáng)極泥的成分是__________；

②在電解過程中使某種離子遷移到達(dá)陰極并在陰極放電析出高純稼, 請(qǐng)寫出該電解過程中的電極反應(yīng)方程式：陽(yáng)極_________；陰極_________。

Answer 1

【答案】 31 2Ga(s)+ 2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) △H＝-30.8kJ/mol A 正 Fe和Cu Ga-3e-+4OH-=GaO2-+2H2O GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-

【解析】鎵(Ga)位于周期表的第四周期，與Al同主族，主要存在Ga3+、GaO2－兩種離子形態(tài)，被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)。

(1)鎵(Ga)位于周期表的第四周期，與Al同主族，Ga的原子序數(shù)為13＋18＝31。(2)半導(dǎo)體材料氮化稼是由Ga與NH3在一定條件下合成的，該過程中。

①每生成3molH2時(shí)，就會(huì)放出30.8kJ的熱量，因此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2Ga(s)+ 2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) △H＝-30.8kJ/mol。②根據(jù)方程式可知反應(yīng)的化學(xué)平衡翻常數(shù)表決達(dá)式K＝。③A.Ⅰ圖象中如果縱坐標(biāo)為正反應(yīng)速率，正反應(yīng)是放熱的、體積增大的可逆反應(yīng)，升高溫度或增大壓強(qiáng)平衡均向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，A正確；B.增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率降低，B錯(cuò)誤；C.改變固體質(zhì)量反應(yīng)速率不變，C錯(cuò)誤；D.升高溫度或增大壓強(qiáng)平衡均向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，D錯(cuò)誤，答案選A。(3)①X電極是粗Ga，是陽(yáng)極，則X為電源的正極，金屬的活動(dòng)性Zn>Ga>Fe>Cu，所以鐵和銅不會(huì)生氣電子，則電解精煉稼時(shí)陽(yáng)極泥的成分是 Fe和Cu；②在電解過程中使某種離子遷移到達(dá)陰極并在陰極放電析出高純稼，由于溶液顯堿性，因此該離子是GaO2－，電解過程中的電極反應(yīng)方程式為陽(yáng)極：Ga-3e-+4OH-=GaO2-+2H2O；陰極：GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-。