Question

【題目】南昌大學(xué)研發(fā)的“硅襯底高光效GaN基藍(lán)色發(fā)光二極管技術(shù)”獲得2015年國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)圖甲是鎵在元素周期表中的信息以及原子結(jié)構(gòu)示意圖。其中X的數(shù)值為_____，鎵原子在元素周期表中位于第_____周期，在化學(xué)反應(yīng)中易_____(選填“得到”、“失去”)電子，形成_____。(寫(xiě)離子符號(hào))

(2)如圖乙原子結(jié)構(gòu)示意圖所對(duì)應(yīng)的元素與鎵元素的化學(xué)性質(zhì)相似的是_____(填序號(hào))；

(3)氮化鎵(GaN)中鎵元素的化合價(jià)為+3價(jià)。則氮元素的化合價(jià)為_____價(jià)。

(4)傳統(tǒng)制備氮化鎵的化學(xué)原理是：GaCl3+NH3GaN+3X，其中X的化學(xué)式為_____。

Answer 1

【答案】31 四 失去 Ga3+ B ﹣3 HCl

【解析】

(1)其中X的數(shù)值為：2+8+18+3=31，鎵原子核外電子層數(shù)是4，在元素周期表中位于第四周期，最外層電子數(shù)是3，在化學(xué)反應(yīng)中易失去3個(gè)電子，形成帶3個(gè)單位正電荷的Ga3+。

(2)如圖乙原子結(jié)構(gòu)示意圖所對(duì)應(yīng)的元素與鎵元素的化學(xué)性質(zhì)相似的是B，這是因?yàn)樗鼈兊暮送怆娮訑?shù)相等。

(3)氮化鎵(GaN)中鎵元素的化合價(jià)為+3價(jià)，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零可知，氮元素的化合價(jià)為-3價(jià)。

(4)由GaCl3+NH3GaN+3X可知，反應(yīng)前后鎵原子都是1個(gè)，氮原子都是1個(gè)，反應(yīng)前氯原子是3個(gè)，反應(yīng)后應(yīng)該是3個(gè)，包含在3X中，反應(yīng)前氫原子是3個(gè)，反應(yīng)后應(yīng)該是3個(gè)，包含在3X中，X的化學(xué)式為HCl。