以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题:
(1)镓为元素周期表第31号元素,镓原子价层电子排布图为__________________。
(2)氮所在主族中第一电离能最大的元素是___________(填元素符号,下同),镓所在主族中电负性最大的元素是_____________________。
(3)传统的氮化镓制备方法是采用CaCl3与NH3在一定条件下反应,该反应的化学方程式为_________________。
(4)氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构,氮化镓中氮原子与镓原子之间以__________相结合,氮化镓属于______________晶体。
(5)下图是氮化镓的晶胞模型:
①氮化镓中镓原子的杂化方式为_______________,氮原子的配位数为__________________。
②氮化镓为立方晶胞,氮化镓的密度为。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式:a=_______cm。
已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g);△H=-395.41kJ/mol,C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.51kJ/mol,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:____________________________________。
由此看来更稳定的碳的同素异形体为:____________。若取金刚石和石墨混合晶体共1mol 在O2中完全燃烧,产生热量为QkJ,则金刚石和石墨的物质的量之比为_____________(用含Q的代数式表示)
镁、铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
Ⅰ.海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。从海水中制取镁,某同学设计了如下
流程步骤:
主要的步骤总结如下:①把贝壳制成石灰乳②往母液中加石灰乳,沉降、过滤,得到Mg(OH)2沉淀③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤,将制得的晶体脱水得无水MgCl2
④将得到的产物熔融后电解。
(1)下列说法不正确的是__________________(填代号)
A.此法的优点之一是原料来源丰富 |
B.进行①②③步骤的目的是从海水中提取氯化镁 |
C.第④步电解法制取镁是由于镁是很活泼的金属 |
D.以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应 |
(2)步骤②不够合理,理由是
Ⅱ.(1)铝、空气、海水可组成一种电池,广泛用于制造航标灯。此电池正极的电极反应为。
(2)铝热还原法是冶炼熔点较高的金属的一种重要方法,焊接钢轨即用到此法。将干燥的氧化铁粉末和铝粉均匀混合后放入纸漏斗中(漏斗已事先处理好),并架在铁架台上,
下面放置一个盛有沙子的蒸发皿。请写出引发铝热反应的操作及该反应的化学方程式:
操作
化学方程式。
(3)为确定某铝热剂(氧化铁粉末和铝粉)的组成,分别进行下列实验。
若取10.7g样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况)体积为3.36L,反应的化学方程式为,样品中铝的质量是g。
若取10.7g样品将其点燃,恰好完全反应,待反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为aL,该气体与上小题中所得气体的体积比等于∶。
已知乙烯能发生以下转化关系:
试回答下列问题:
(1)乙烯的电子式为;B中含官能团名称是。
(2)写出反应的化学方程式
①,反应类型:;
②,反应类型:;
④,反应类型:。
(3)现拟分离含B、D和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作流程,请在图中圆括号内
填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。
试剂a是__________,b是_______________;
分离方法①是__________,②是______________;
(4)与B和D在浓硫酸催化作用下发生反应相似,B的同系物X也能和D发生反应生成酯Y,Y的分子量比乙酸乙酯大28,则X的分子式为,X的结构简式为(写出一种即可)。
X、Y、Z、W为短周期的四种元素,其最高正价依次为+1、+3、+5、+7,核电荷数按照Z、X、Y、W的顺序增大。已知Z的原子次外层的电子数为2,W、X原子次外层电子数为8。
(1)请写出元素Y的原子结构示意图;其中元素W在周期表中的位置。
(2)用电子式表示X在空气中生成的氧化物的形成过程:。
(3)X、Y、Z、W的原子半径由大到小的顺序为:。(用元素符号表示)
(4)请写出W的单质与X的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:。
(5)写出Z与氢元素形成的10电子微粒化学式(任写两种)。
(6)元素X与元素Y相比,金属性较强的是(用元素符号表示),请举一例实验事实证明这一结论。
21世纪最富有挑战性的课题之一是使汽油氧化直接产生电流,新研制的某汽油燃料电池的一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,用NaOH溶液作电解质溶液。填写下列空格。
(1)汽油_____________(选填“有”或“没有” )固定的熔沸点。炼制汽油的原料是石油,工业上生产汽油的常用方法是。(填序号)
①分馏 ②干馏 ③裂化 ④聚合
(2)汽油中有一种烃的成分为,它的分子式是,名称是。
(3)汽油燃料电池的能量转换形式是将能直接转化为能。通入空气的那个电极是燃料电池极(选填“正”或“负”)。若汽油的组成用上述烃的分子式表示,则负极的电极反应式为。