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氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料,其应用已经取得了突破性的进展。 已知:(...

氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料其应用已经取得了突破性的进展。

已知:(i)氮化镓性质稳定,不与水、酸反应只在加热时溶于浓碱

(ii)NiCl2溶液在加热时先转化为Ni(OH)2后分解为NiO。

(iii)制备氮化镓的反应为:2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓设计实验装置如图所示

设计实验步骤如下

滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末,置于反应器内。

先通入一段时间后的H2再加热。

停止通氢气,改通入氨气,继续加热一段时间。

停止加热继续通入氨气,直至冷却。

将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中,充分反应过滤、洗涤、干燥。

(1)仪器X中的试剂是___________,仪器Y的名称是__________________

(2)指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________

(3)步骤中选择NiCl2 溶液,不选择氧化镍的原因是____________________

a.增大接触面积,加快化学反应速率

b.使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率

c.为了能更好形成原电池,加快反应速率

(4)步骤中制备氮化镓,则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________

(5)请写出步骤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________

(6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式______________________

 

浓氨水 球形干燥管 装置F中会产生倒吸 ab 装置F中几乎不再产生气泡 取最后的一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀,则证明产品氮化镓固体已洗涤干净 GaN+OH-+H2OGaO2-+NH3↑ 【解析】 (1)根据题中信息可知,装置A制取氢气,装置C制取氨气,不需要加热条件液体与固体作用制氨气,则仪器X中的试剂是浓氨水,仪器Y的名称是球形干燥管; (2)因过量的氨气进入装置F与浓硫酸反应,装置F中会产生倒吸; (3)步骤①中选择NiCl2 溶液,NiCl2 溶液在加热时,先转化为Ni(OH)2,后分解为NiO,增大接触面积,加快化学反应速率;使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率;答案选ab; (4)步骤③中制备氮化镓,反应为:2Ga+2NH32GaN+3H2,氨气极易溶于水,氢气不溶于水,则判断该反应接近完成时观察到的现象是装置F中几乎不再产生气泡; (5)步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作:取最后的一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀,则证明产品氮化镓固体已洗涤干净; (6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑,则氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式为:GaN+OH-+H2OGaO2-+NH3↑。  
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考点分析:
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某实验室用下图所示装置制备高浓度的次氯酸,先在Ⅱ中生成,再在Ⅲ中得到HClO溶液。

已知:的沸点为以上分解为极易溶于水并与水反应生成HClO

(1)反应中通入空气或氮气的作用是________________,实验中控制氯气与空气或氮气的体积比的方法是_________

(2)装置Ⅱ、Ⅲ中使用多孔球泡的作用是_________;装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为_________

(3)反应时,Ⅱ中要加装冷却装置,其原因是__________

(4)已知次氯酸可被还原成,可利用此原理测定Ⅲ中所得次氯酸溶液的物质的量浓度。

此反应的化学方程式为__________________________

量取次氯酸溶液于烧杯中,加入足量的溶液,混合均匀后再加入足量的溶液,反应完全后过滤,洗涤,干燥,用电子天平称量,得到固体,则所制取次氯酸的浓度为______

(5)若制得上述次氯酸溶液,转化过程中氯的损耗为,则至少需要标况下__________L

 

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磷化氢是一种有大蒜气味的、无色剧毒的强还原性气体,易在空气中自燃,一般在稀释状态下使用能降低风险。某科研小组拟用水解法制备并冷凝收集部分干燥的,再利用未液化的余气继续探究其热分解情况。实验装置图及编号如下导管和部分夹持装置省略,其中装置D是鼓泡器,用于监测的流速。

(1)写出水解法制备的化学反应方程式________。由于水解反应太剧烈,为了减缓反应速率实验室可用________代替水。

(2)实验装置接口的正确连接顺序为________

(3)中盛装石棉绒的仪器名称是________;装置E中装有足量的,实验中需持续通入后续装置,其作用主要有________答两点即可

(4)中反应一段时间后,出现白色蜡状固体,经检验为白磷。写出该反应的化学方程式________

(5)溶液吸收未反应的气体过程中,产生和两种常见的最高价含氧酸,反应化学方程式为________;已知足量时,可继续被还原生成Cu单质。该小组为了测定此次制备的体积分数,收集到A装置出口的气体体积为已折算为标准状况,刚好被溶液完全吸收,经过滤、洗涤、干燥后,得到单质,则的体积分数为________

 

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亚硝酰氯常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体。某学习小组在实验室用NO制备ClNO并测定其纯度,进行如下实验夹持装置略去

查阅资料:

年,瑞典化学家舍勒在研究软锰矿主要成分是的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。

亚硝酰氯的熔点为、沸点为,气态呈黄色,液态时呈红褐色。

亚硝酰氯遇水易反应生成一种氯化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。

请回答下列问题:

的制备:舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。

(1)该方法可以选择上图中的______填字母标号发生装置,该反应中被氧化与被还原物质的物质的量之比为______

(2)欲收集一瓶纯净干燥的氯气,选择上图中的装置,其连接顺序为:______按气流方向填小写字母标号

亚硝酰氯的制备。实验室可用下图装置制备亚硝酰氯冰盐水的温度一般在

 

(3)实验室也可用B装置制备NO;与B装置相比,使用X装置的优点为 ______

(4)组装好实验装置后应先______,然后装入药品。一段时间后,两种气体在Z中反应的现象为______

亚硝酰氯纯度的测定:将所得亚硝酰氯产品溶于水,配制成溶液;取出,以溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为 已知:为砖红色固体

(5)配制溶液时除使用烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需用到的玻璃仪器是_________;滴定终点判断的方法是____________________________

(6)亚硝酰氯与水反应的离子方程式为_________________________。亚硝酰氯的质量分数为_____________

 

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某同学设计如图装置,用过量浓硫酸与铜反应制取SO2,并探究SO2Na2O2反应的产物。

Ⅰ.制取SO2

1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式:_______________________

2)写出实验现象:

①细铜丝表面:_______________________________________

②实验过程中,烧瓶内液体始终保持澄清,并_______________________________

3)欲使反应停止,应进行的操作是:______________________________________

烧瓶中液体冷却后,可观察到的现象是:___________________________________

Ⅱ.探究SO2Na2O2反应后的固体产物。

4)实验方案如下:取洗涤玻璃棉所得溶液,________________________________

5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是:__________________________________

Na2O2未完全反应,对实验结果的影响是(用必要的文字和化学方程式表示)_______________________________________________________________________

III.装置改进

6)老师指出该实验装置需做如下改进(只答出一种即可):

___________________________________________________________________

 

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按要求填空

1)羟基的电子式是______________________

2(CH3CH2)2C(CH3)2的名称为___________________

32-甲基-1-丁烯的键线式__________________________

4)相对分子质量最小的有机物分子式_________,糖尿病患者尿液中含的糖类结构简式_________________

5所含官能团的名称是________________;该有机物发生加聚反应后,所得产物的结构简式为___________________

63-甲基戊烷的一氯代产物有___________种(不考虑立体异构)。

 

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