题目内容
南昌大学研发的“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:
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(1)图甲是镓在元素周期表中的信息以及原子结构示意图。其中X的数值为_____,镓原子在元素周期表中位于第_____周期,在化学反应中易_____(选填“得到”、“失去”)电子,形成_____。(写离子符号)
(2)如图乙原子结构示意图所对应的元素与镓元素的化学性质相似的是_____(填序号);
(3)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。
(4)传统制备氮化镓的化学原理是:GaCl3+NH3
GaN+3X,其中X的化学式为_____。
某化学探究小组以“寻找过氧化氢分解新的催化剂”为课题,开展了下列实验。
(提出问题)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
(猜想与假设)_____。
(实验探究)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ.分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入a g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生较多气泡,带火星木条_____,B试管中无明显现象 | ①A试管产生的气体是_____(填化学式)氧化铁可加快过氧化氢的分解速率 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 | 氧化铁的_____在反应前后均没有发生变化。 |
Ⅲ.将实验II中的剩余物________(填操作名称),并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 | 所得固体质量仍为a g | 氧化铁的_____在反应前后均没有发生变化。 |
(实验结论)
(1)实验II、III得出结论:_____。
(2)请写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的化学方程式_____。
(实验拓展)
(3)查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是_____。
A MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B 同一个化学反应可以有多种催化剂
C 催化剂只能加快化学反应的速率
D 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物。
某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品(反应的化学方程式:2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑),这种工业成为“氯碱工业”,某研究性学习小组对该厂生产的烧碱样品进行如下探究。
I.定性探究
(提出问题)烧碱样品中含有哪些杂质?
(猜想)猜想一:可能含有Na2CO3;
猜想二:可能含有NaCl,作出此猜想的依据______(用简洁的文字表述)。
(设计实验)
实验步骤 | 实验现象 | 解释或结论 |
①取适量烧碱样品置于试管中,加水溶解,并用手触摸试管外壁。 | 试管外壁发热 | 原因是 ______ |
②向①所得的溶液中加入稀硝酸至过量,将产生的气体通入澄清石灰水 | 有气体产生,澄清石灰水浑浊 | 样品中含有的杂质是 ______ |
③向②所得的溶液中滴加几滴硝酸银溶液。 | 无现象 | 猜想二 ______ (填“正确”或“错误”) |
(交流与讨论)小明同学提出:“上述实验中稀硝酸也可以用稀盐酸代替”,你同意他的观点吗?若不同意,写出理由______。
Ⅱ.定量探究
(提出问题)烧碱样品中氢氧化钠的质量分数是多少呢?
(设计实验)小丽同学设计探究方案①、②进行实验并测得数据如下:
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(交流与反思)
(1)小强同学认为方案②因缺少______(填操作名称),导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。
(2)请你利用方案①测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数______(请在答题纸上写出计算过程)。