【題目】金屬鎵有“電子工業(yè)脊梁”的美譽(yù)，鎵及其化合物應(yīng)用廣泛。

（1）一種鎳催化法生產(chǎn)GaN的工藝如圖：

①鎵（Ga）的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，鎵元素在周期表中的位置是___。

②“熱轉(zhuǎn)化”時(shí)Ga轉(zhuǎn)化為GaN的化學(xué)方程式是___。

③“酸浸”操作目的是___。

（2）某學(xué)校化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置模擬制備氮化鎵：

①儀器X中的試劑是__，加熱前需先通入一段時(shí)間的H2，原因是__。

②取某GaN樣品m克溶于足量熱NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)GaN+OH﹣+H2OGaO2-+NH3↑，用H3BO3溶液將產(chǎn)生NH3完全吸收，滴定吸收液時(shí)消耗濃度為cmol/L的鹽酸VmL，則樣品的純度是___。

已知：NH3+H3BO3=NH3H3BO3；NH3H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3

【答案】第四周期ⅢA族 2Ga+2NH32GaN+3H2 除去GaN中混有的少量Ni 濃氨水 排除裝置中的空氣，避免空氣與鎵反應(yīng)，使產(chǎn)物不純，防止氫氣與氧氣爆炸 %

【解析】

(1)由流程圖可知，在少量Ni做催化劑作用下，Ga粉與氨氣高溫下反應(yīng)生成GaN和H2，反應(yīng)得到混有Ni的GaN混合物，向反應(yīng)后的固體中加入稀鹽酸，Ni溶于稀鹽酸生成可溶的氯化鎳，GaN不與稀鹽酸反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、干燥得到GaN；

(2)由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先制備氫氣，利用氫氣排除裝置中的空氣，避免空氣與鎵反應(yīng)，防止空氣中氧氣和反應(yīng)生成的氫氣加熱混合發(fā)生爆炸，當(dāng)裝置中空氣排盡后，再用濃氨水與氧化鈣反應(yīng)制備氨氣，在少量Ni做催化劑作用下，Ga粉與氨氣加熱反應(yīng)生成GaN和H2，由于氨氣與稀硫酸反應(yīng)，在吸收裝置前連接一個(gè)空載儀器，起防止倒吸的作用。

(1)鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖為可知，鎵原子有4個(gè)電子層，最外層有3個(gè)電子，則鎵元素位于周期表第四周期ⅢA族，故答案為：第四周期ⅢA族；

②由流程圖可知，“熱轉(zhuǎn)化”的過(guò)程為在少量Ni做催化劑作用下，Ga粉與氨氣高溫下反應(yīng)生成GaN和H2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ga+2NH32GaN+3H2，故答案為：2Ga+2NH32GaN+3H2；

③由分析可知反應(yīng)得到混有Ni的GaN混合物，酸浸的目的是使Ni溶于稀鹽酸，除去GaN中混有的少量Ni，故答案為：除去GaN中混有的少量Ni；

(2)①儀器X中的試劑是濃氨水，目的是用濃氨水與氧化鈣反應(yīng)制備氨氣；空氣中的氧氣能與鎵反應(yīng)，且鎵與氨氣反應(yīng)生成的氫氣能與空氣中氧氣反應(yīng)，發(fā)生爆炸，所以加熱前需先通入一段時(shí)間的H2，排除裝置中的空氣，避免空氣與鎵反應(yīng)，使產(chǎn)物不純，防止氫氣與氧氣爆炸，故答案為：排除裝置中的空氣，避免空氣與鎵反應(yīng)，使產(chǎn)物不純，防止氫氣與氧氣爆炸；

②由題給化學(xué)方程式可得如下關(guān)系式：GaN—NH3—NH3H3BO3—HCl，由關(guān)系式可知n（GaN）=n（HCl）=10-3cVmol，則樣品的純度為×100%=%，故答案為：%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】Ⅰ.已知C、H2、CO的燃燒熱的數(shù)據(jù)如表所示：

物質(zhì)

C

H2

CO

ΔH/kJ·mol－1

－393.5

－285.8

－283.0

（1）寫出C完全燃燒的熱化學(xué)方程式：_____。

（2）能表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為____。

（3）現(xiàn)以H2或CO為燃料來(lái)提供熱能，從熱能的角度考慮，你認(rèn)為最好選擇__(填寫序號(hào))。

A．H2 B．CO C．均可以

理由是___。

Ⅱ．已知下列熱化學(xué)方程式：

①H2O(l)=H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.8 kJ/mol

②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol

③NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol

回答下列問(wèn)題：

（4）上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是___(填序號(hào))。

（5）燃燒10gH2生成液態(tài)水，放出的熱量為___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】為了檢驗(yàn)淀粉水解的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）試劑1為20%的H2SO4溶液，其作用是_________；

（2）試劑2為_________，其作用是_________，使檢驗(yàn)水解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_________；

（3）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_________；

（4）為檢驗(yàn)淀粉液是否已完全水解，取少量水解液于試管中，加入碘水，則證明淀粉未完全水解的現(xiàn)象是_________；

（5）如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有加入試劑2而直接加入新制氫氧化銅懸濁液，能否實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>_________（填”能”或”否”），若不能，其原因是_________，最簡(jiǎn)單的改正措施是_________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】用0.1000mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00ml0.1000mol·L-1的鹽酸和醋酸，滴定曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.Ⅰ、Ⅱ分別表示鹽酸和醋酸的滴定曲線

B.V(NaOH)=10.00mL時(shí)，醋酸溶液中c(CH3COOH)＞c(CH3COO-)

C.pH=7時(shí)，滴定鹽酸消耗V(NaOH)大于醋酸消耗V(NaOH)

D.V(NaOH)=20.00mL時(shí)，兩溶液中c(CH3COO-)═c(Cl-)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是有關(guān)鈉與水反應(yīng)及產(chǎn)物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先向管內(nèi)加入滴有酚酞試液的水，使水位達(dá)到B端管口，然后迅速塞緊橡膠塞并拔掉大頭針，此時(shí)Na掉入水中。回答下列問(wèn)題：

(1)鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

(2)鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象有很多，不同的現(xiàn)象證明不同的性質(zhì)。

①能證明鈉的密度比水小的現(xiàn)象是_________。

②能證明鈉的熔點(diǎn)低的現(xiàn)象是_________。

③能證明有氫氧化鈉生成的現(xiàn)象是__________。

④能證明有氣體產(chǎn)生的現(xiàn)象是A端液面________(填“上升”“下降”或“不變”，下同)，B端液面________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】合理利用資源成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)。CH3NH2、PbI2及HI常用作合成太陽(yáng)能電池的敏化劑甲胺鉛碘(CH3NH3PbI3)的主要原料。

（1）制取甲胺的反應(yīng)為CH3OH(g)＋NH3(g)CH3NH2(g)＋H2O(g) ΔH。已知該反應(yīng)中相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下：

共價(jià)鍵

C-O

H-O

N-H

C-N

鍵能/kJ·mol-1

E1

E2

E3

E4

則上述熱化學(xué)方程式中ΔH=___kJ·mol-1。

（2）可利用水煤氣合成上述反應(yīng)所需甲醇。反應(yīng)為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＜0。在一定條件下，將1molCO和2molH2通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)改變某一外界條件(溫度或壓強(qiáng))時(shí)，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)變化趨勢(shì)如圖所示：

①平衡時(shí)，M點(diǎn)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為10%，則CO的轉(zhuǎn)化率為___。

②圖中Y軸表示溫度，其判斷的理由是__。

（3）可利用四氧化三鉛和氫碘酸反應(yīng)制備難溶PbI2，若反應(yīng)中生成amolPbI2，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___。

（4）將二氧化硫通入碘水制備HI的反應(yīng)曲線如圖所示，其反應(yīng)原理為：SO2＋I2＋2H2O=3H＋＋HSO4-＋2I-，I2＋I-I3-，圖中曲線a、b分別代表的微粒是__和__（填微粒符號(hào)）；由圖知要提高碘的還原率，除控制溫度外，還可以采取的措施是___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】100℃時(shí)，在1 L恒溫恒容的密閉容器中，通入0.1molN2O4，發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57.0kJ·mol-1，NO2和N2O4的濃度隨時(shí)間變化情況如圖所示。

Ⅰ.（1）在0~60 s內(nèi)，以N2O4表示的平均反應(yīng)速率為____mol·L-1·s-1。

（2）根據(jù)圖中有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=____。若其他條件不變，升高溫度至120℃，達(dá)到新平衡時(shí)的平衡常數(shù)是K2，則K1_____K2(填“>”、“<”或“=”)。

（3）反應(yīng)進(jìn)行到100s時(shí)，若只有一項(xiàng)條件發(fā)生變化，則變化的條件可能是____。

A.降低溫度 B.通入氦氣 C.又往容器中充入N2O4 D.增大容器容積

（4）已知：N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+67.2kJ·mol-1

N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.7kJ·mol-1

N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57.0kJ·mol-1

則2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=____kJ·mol-1。

Ⅱ.向容積為2 L的密閉容器中通入一定量的CO和H2O，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。

（5）下列說(shuō)法能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是____(填字母序號(hào))。

A.容器內(nèi)CO、H2O、CO2、H2的濃度之比為1∶1∶1∶1

B.CO的消耗速率與H2的消耗速率相等

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

D.混合氣體的密度保持不變

（6）保持其他條件不變：

①若向平衡體系中再通入0.20molH2O(g)，平衡將___(填“向右”、“向左”或“不”)移動(dòng)，達(dá)到新的平衡狀態(tài)后，H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)將____(“變大”、“變小”或“不變”)；

②在VL密閉容器中通入10molCO和10molH2O(g)發(fā)生上述反應(yīng)，在T℃達(dá)到平衡，然后急速除去水蒸氣(除水蒸氣時(shí)其他各成分的物質(zhì)的量不變)，將混合氣體燃燒，測(cè)得放出的熱量為2842kJ(已知CO的燃燒熱為283kJ·mol-1，H2的燃燒熱為286kJ·mol-1)，則T℃平衡常數(shù)K=____。（精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法中正確的是( )

①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，含NA個(gè)氬原子的氬氣體積約為22.4 L

②在Fe參與的反應(yīng)中，1mol Fe失去的電子數(shù)為3NA

③標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L Cl2溶于水轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.5NA

④1L.1 mol/L 的Fe(OH)3膠體中含有NA個(gè)Fe(OH)3膠粒

⑤常溫常壓下，21g氧氣和27g臭氧中含有的氧原子總數(shù)為3NA

⑥物質(zhì)的量濃度為0.5 mol·L－1的MgCl2溶液中，含有Cl－個(gè)數(shù)為NA

A.①⑤B.①③⑥C.②③⑤D.①⑤⑥

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】電化學(xué)原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。根據(jù)如下工作原理圖，下列說(shuō)法正確的是

A.電極Y為正極，電極反應(yīng)式為：

B.若W為飽和食鹽水（滴有幾滴酚酞溶液），則工作一段時(shí)間后a電極附近溶液變紅

C.若a為粗銅（含Zn、Ag等雜質(zhì)），W為CuSO4溶液，工作一段時(shí)間后減小

D.若a為銀棒，b為銅棒，W為AgNO3溶液，工作一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)銅棒增重2.16g，則X電極消耗氫氣0.224L

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