3.金屬鎵是一種廣泛用于電子工業(yè)和通訊領(lǐng)域的重要金屬,鎵元素(
31Ga)在元素周期表中位于第四周期,ⅢA族,化學(xué)性質(zhì)與鋁元素相似.
(1)工業(yè)上利用Ga與NH
3合成固體半導(dǎo)體材料氮化鎵(GaN)同時有氫氣生成,反應(yīng)中,生成3mol H
2時放出30.8KJ的熱.
①反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2Ga(s)+2NH
3(g)?2GaN(s)+3H
2(g)△H=-30.8KJ/mol.
②反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是$\frac{{c}^{3}({H}_{2})}{{c}^{2}(N{H}_{3})}$;溫度升高時,反應(yīng)的平衡常數(shù)變小.(填“變大”“變小”或“不變”)
③在密閉體系內(nèi)進(jìn)行上述可逆反應(yīng),下列有關(guān)表達(dá)正確的是A.

A.圖象Ⅰ中如果縱坐標(biāo)為正反應(yīng)速率,則t時刻改變的條件可以為升溫或加壓
B.圖象Ⅱ中縱坐標(biāo)可以為鎵的轉(zhuǎn)化率
C.圖象Ⅲ中縱坐標(biāo)可以為化學(xué)反應(yīng)速率
D.圖象Ⅳ中縱坐標(biāo)可以為體系內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量
④氮化鎵(GaN)性質(zhì)穩(wěn)定,但能緩慢的溶解在熱的NaOH溶液中,該反應(yīng)的離子方程式是GaN+OH
-+H
2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$GaO
2-+NH
3↑.
(2)將一塊鎵鋁合金完全溶于燒堿溶液中得到溶液X.已知:
| Al(OH)3 | Ga(OH)3 |
| 酸式電離常數(shù)Ka | 2×10-11 | 1×10-2 |
| 堿式電離常數(shù)Kb | 1.3×10-33 | 1.4×10-34 |
往X溶液中緩緩?fù)ㄈ隒O
2,最先析出的氫氧化物是Al(OH)
3.
(3)工業(yè)上電解精煉鎵的原理如下:待提純的粗鎵(內(nèi)含Zn、Fe、Cu雜質(zhì))為陽極,高純度鎵為陰極,NaOH溶液為電解質(zhì)溶液.在電流作用下使粗鎵在陽極溶解進(jìn)入電解質(zhì)溶液,離子遷移到達(dá)陰極并在陰極放出電析出高純鎵.
①已知離子氧化性順序為:Zn
2+<Ga
3+<Fe
2+<Cu
2+,電解精煉鎵時陽極泥的成分是Fe、Cu.
②GaO
2-在陰極放電的電極方程式是GaO
2-+3e
-+2H
2O=Ga+4OH
-.