南昌大学研发“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管技术”获得2015年国家技术发明一等奖。请回答下列问题:
(1)如图是镓在元素周期表中的信息以及原子结构示意图。镓的相对原子质量为______镓元素属于______(填“金属”或“非金属”)元素;下列原子结构示意图所对应的元素与镓元素化学性质相似的是______(填序号)。
(2)氮化镓(GaN)中镓元素的化合价为+3价,则氮元素的化合价为______价。
【解析】解:(1)根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为67.72。
镓元素,带“钅”字旁,属于金属元素。
根据元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,最外层电子数相同的元素化学性质相似,由题干中提供的镓原子结构示意图可知,该粒子的最外层电子数为3,则与其化学性质相似的粒子结构示意图中最外层电子数也应为3,B符合要求。
(2)氮化镓(GaN)中镓元素的化合价为+3价,设氮元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+3)+x=0,则x=-3价。
故答案为:(1)69.72;金属;B;(2)-3。
(1)图中元素周期表可以获得的信息:左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量;金属元素名称一般有“钅”字旁;元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,最外层电子数相同的元素化学性质相似;进行分析解答。
(2)根据在化合物中正负化合价代数和为零,进行分析解答。
本题难度不大,灵活运用元素周期表中元素的信息原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量、原子结构示意图的含义、化合价的原则是正确解答本题的关键。
离子 | 所用试剂 | 方法 | 现象 | 化学方程式 |
Cl- | AgNO3溶液和稀HNO3 | 将AgNO3溶液滴入待测液中,再加稀HNO3 | 生成白色沉淀.且不溶于稀HNO3 | AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3 |
SO42- | BaCl2溶液和稀盐酸 | 将稀盐酸滴入待测液中,再加BaCl2溶液 | 滴加稀盐酸无现象,滴加 BaCl2溶液生成白色沉淀,且沉淀不溶于稀盐酸 | BaCl2+Na2SO4==BaSO4↓+ +2NaCl |
CO32- | 盐酸(或HNO3) 和澄清石灰水 | 向待测液中加入盐酸(或HNO3).将产生的气体通入澄清石灰水中 | 产生无色无味的气体,此气体能使澄清的石灰水变浑浊 | Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+ CO2↑ CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O |
OH- | 酚酞试液、紫色石蕊试液或红色石蕊试纸 | ①将酚酞试液滴入待测液中 ②将紫色石蕊试液滴入待测液中 ③将待测液滴在红色石蕊试纸上 |
①溶液变红 ②溶液变蓝 ③红色石蕊试纸变蓝 |
—— |
H+ | 紫色石蕊试液或蓝色石蕊试纸 | ①将紫色石蕊试液滴入待测液中 ②将待测液滴在蓝色石蕊试纸上 |
①溶液变红 ②蓝色石蕊试纸变红 |
—— |
NH4+ | 浓NaOH溶液 | 将浓NaOH溶液加入待测液中,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口(或用玻璃棒蘸浓盐酸置于试管口) | 放出有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或遇到浓盐酸产生大量白烟) | NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑ |
Cu2+ | NaOH溶液 | 将NaOH溶液加入待测液中 | 生成蓝色沉淀 | CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓ |
Fe3+ | NaOH溶液 | 将NaOH溶液加入待测液中 | 生成蓝色沉淀 | FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl |
物质 | 检验方法 | 实验现象 | 典型化学式 |
硫酸及可溶性硫酸盐 | 取少量待检验溶液于试管中 (1)滴入紫色石蕊试液 (2)滴人稀盐酸和BaCl2溶液[或 Ba(NO3)2溶液] |
(1)溶液变红 (2)加入稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液有自色沉淀生成 |
H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl Na2SO4+Ba(NO3)2==BaSO4↓+2NaNO3 |
盐酸及可溶性盐酸盐 | 取少量待检验溶液于试管中 (1)滴入紫色石蕊试液 (2)滴人AgNO3溶液和稀硝酸 |
(1)溶液变红 (2)有白色沉淀生成,且该沉淀不溶于稀硝酸 |
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3 |
碳酸盐及碳酸氢盐 | 取少量待检验溶液于试管中 (1)加稀盐酸或稀硝酸 (2)将生成的气体通入澄清的石灰水中。 |
有气体生成,且该气体使澄清的石灰水变浑浊 | Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ |
铵盐 | 将铵盐与碱混合共热 | 有刺激性气味气体生成 | NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O |
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