【題目】金屬鎵有“電子工業(yè)脊梁”的美譽,鎵及其化合物應用廣泛。
(1)一種鎳催化法生產GaN的工藝如圖:
①鎵(Ga)的原子結構示意圖為,鎵元素在周期表中的位置是___。
②“熱轉化”時Ga轉化為GaN的化學方程式是___。
③“酸浸”操作目的是___。
(2)某學;瘜W興趣小組在實驗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GaN+OH﹣+H2OGaO2-+NH3↑,用H3BO3溶液將產生NH3完全吸收,滴定吸收液時消耗濃度為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,使產物不純,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生成GaN和H2,反應得到混有Ni的GaN混合物,向反應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,過濾、洗滌、干燥得到GaN;
(2)由實驗裝置圖可知,實驗時,應先制備氫氣,利用氫氣排除裝置中的空氣,避免空氣與鎵反應,防止空氣中氧氣和反應生成的氫氣加熱混合發(fā)生爆炸,當裝置中空氣排盡后,再用濃氨水與氧化鈣反應制備氨氣,在少量Ni做催化劑作用下,Ga粉與氨氣加熱反應生成GaN和H2,由于氨氣與稀硫酸反應,在吸收裝置前連接一個空載儀器,起防止倒吸的作用。
(1)鎵的原子結構示意圖為可知,鎵原子有4個電子層,最外層有3個電子,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,“熱轉化”的過程為在少量Ni做催化劑作用下,Ga粉與氨氣高溫下反應生成GaN和H2,反應的化學方程式為2Ga+2NH32GaN+3H2,故答案為:2Ga+2NH32GaN+3H2;
③由分析可知反應得到混有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制備氨氣;空氣中的氧氣能與鎵反應,且鎵與氨氣反應生成的氫氣能與空氣中氧氣反應,發(fā)生爆炸,所以加熱前需先通入一段時間的H2,排除裝置中的空氣,避免空氣與鎵反應,使產物不純,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,使產物不純,防止氫氣與氧氣爆炸;
②由題給化學方程式可得如下關系式:GaN—NH3—NH3H3BO3—HCl,由關系式可知n(GaN)=n(HCl)=10-3cVmol,則樣品的純度為×100%=%,故答案為:%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學興趣小組用含A、B兩種金屬單質的粉末狀混合物進行如下實驗,其轉化關系如下圖所示(部分反應物和生成物未列出),其中E為白色膠狀沉淀,I為紅褐色沉淀。(此轉化關系中所用的試劑都是足量的)
(1)寫出下列物質的化學式:F____________,G________________。
(2)將混合物中兩種金屬分離開的最簡單的方法是___________。
(3)D→E的轉化中,加入過量的X可能是_____________________。
A.飽和NaCl溶液 B.NaOH溶液 C.氨水 D.Ba(OH)2溶液
(4)寫出下列轉化的化學方程式:
A→C:______________________________________________;
H→I:_______________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用微生物燃料電池進行廢水處理,實現碳氮聯合轉化。其工作原理如下圖所示,其中M、N為厭氧微生物電極。
下列有關敘述錯誤的是
A. 負極的電極反應為CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+
B. 電池工作時,H+由M極移向N極
C. 相同條件下,M、N兩極生成的CO2和N2的體積之比為3:2
D. 好氧微生物反應器中發(fā)生的反應為NH3+2O2==NO3-+2H++H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】結合下圖判斷,下列敘述正確的是( 。
A.Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護
B.Ⅰ和Ⅱ中負極反應均是Fe-2e-=Fe2+
C.Ⅰ和Ⅱ中正極反應均是O2+2H2O+4e-=4OH-
D.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有藍色沉淀
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科目:高中化學 來源: 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,醋酸溶液中c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
C.pH=7時,滴定鹽酸消耗V(NaOH)大于醋酸消耗V(NaOH)
D.V(NaOH)=20.00mL時,兩溶液中c(CH3COO-)═c(Cl-)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】二氧化硅又稱硅石,是制備硅及其含硅化合物的重要原料。部分轉化過程如圖所示,下列說法正確的是
A. SiO2既能與HF反應,又能與NaOH反應,屬于兩性氧化物
B. 因為在高溫條件下二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳,所以H2SiO3的酸性比H2CO3強
C. SiO2在高溫條件下能與過量的碳反應生成SiC,體現了二氧化硅的氧化性
D. 除Si的制取過程中涉及的反應外,圖中所示其他反應都是非氧化還原反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】若含有1 mol鐵離子和1 mol鋁離子的混合溶液,現按下圖橫坐標依次加入8 mol 氫氧化鈉溶液、1 mol鹽酸,通入1 mol 二氧化碳氣體,縱坐標為混合沉淀的物質的量。
(1)請畫出沉淀的量隨反應的變化曲線______________。
(2)并寫出加入氫氧化鈉6 mol及其后發(fā)生的各步反應的離子方程式______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】常溫下,向20.00 mL 0.1000 溶液中逐滴加入0.2000NaOH溶液時,溶液的pH與所加NaOH溶液體積的關系如圖所示(不考慮揮發(fā))。下列說法正確的是( )
A.點a所示溶液中:
B.點b所示溶液中:
C.點c所示溶液中:
D.點d所示溶液中:
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】同學們對四氧化三鐵產生了興趣,從參考資料中找到氧化沉淀法生產復印用高檔四氧化三鐵粉的工藝流程簡圖。
[生產流程]
[查閱資料]
資料一:硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如下表所示:
資料二:氫氧化亞鐵受氧氣氧化反應原理為4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
資料三:獲得四氧化三鐵的反應原理為Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
[問題討論]
(1)溶解時,用50℃至80℃的熱水目的是______________。
(2)寫出加入適量氫氧化鈉溶液時發(fā)生反應的化學方程式_____________。
(3)上述過程中,要控制“通一定量空氣”的目的是____________。
(4)要使四氧化三鐵的產率最高,則上述流程中產生的氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的最佳質量比為___。
(5)副產品P是硫酸鈉,由溶液N獲得該副產品的操作順序是b→______→______→d。
a.過濾b.加熱濃縮c.冷卻結晶d.晶體加熱至完全失去結晶水
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