测控导航表
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知识点
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题号
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铁、钴、镍化合物制备及性质
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2
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钒、铬、锰化合物制备及性质
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3,4
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两性金属及其化合物性质
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1
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非选择题
1.金属镓是广泛用于电子工业和通信领域的重要金属,化学性质与铝元素相似。
(1)工业上提纯镓的方法很多,其中以电解精炼法为多。具体原理如下:以待提纯的粗镓(内含Zn、Fe、Cu杂质)为阳极,以高纯镓为阴极,以NaOH水溶液为电解质溶液。在电流作用下使粗镓在阳极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+3+2+2+。电解精炼镓时阳极泥的成分是 。
②[Ga(OH)4]-在阴极放电的电极反应式是
。
(2)工业上利用固态Ga与NH3高温条件下合成固体半导体材料氮化镓(GaN)同时又有氢气生成。反应中每生成3 mol H2时就会放出30.8 kJ热量。
①该反应的热化学方程式为
。
②一定条件下,加入一定量的Ga与NH3进行上述反应,下列叙述符合事实且可作为判断反应已达到平衡状态的标志的是 。
A.恒温恒压下,混合气体的密度不变
B.断裂3 mol H—H键,同时断裂2 mol N—H键
C.恒温恒压下达平衡后再加入2 mol H2使平衡移动,NH3消耗速率等于原平衡时NH3的消耗速率
D.升高温度,氢气的生成速率先增大再减小
解析:(1)①已知离子氧化性顺序为Zn2+3+2+2+,则电解精炼镓时,阳极是Zn和Ga失去电子,而铁和铜变为阳极泥。
②[Ga(OH)4]-在阴极得到电子转化为金属单质,因此放电的电极方程式是[Ga(OH)4]-+3e-
Ga+4OH-。
(2)①反应中每生成3 mol H2时就会放出30.8 kJ热量,因此该反应的热化学方程式为2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) ΔH=
-30.8 kJ/mol。
②密度是混合气体的质量和容器容积的比值,在反应过程中混合气体质量减小,体积增大,密度减小,达到平衡状态时,密度不变,所以恒温恒压下,混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态,A正确;断裂3 mol H—H键,同时断裂6 mol N—H键,说明反应达到平衡状态,B错误;恒温恒压下达平衡后,再加入2 mol H2使平衡移动,由于平衡是等效的,因此NH3的消耗速率等于原平衡时NH3的消耗速率,C正确;升高温度,氢气的生成速率先增大再减小,最后不变,D错误。
答案:(1)①Fe、Cu
