Question

3．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：

（1）如图1是镓在元素周期表中的信息及原子结构示意图，镓属于金属元素，相对原子质量为69.72；如图2中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B（填序号）；
（2）传统制备氮化镓的化学原理是：GaCl₃+NH₃$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$GaN+3X，其中X的化学式为HCl．

Answer 1

分析 （1）根据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；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）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式．

解答 解：（1）镓带“钅”字旁，属于金属元素；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69.72．
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，图2中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B．
（2）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式GaCl₃+NH₃$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$GaN+3X，反应前镓、氯、氮、氢原子个数分别为1、3、1、3，反应后的生成物中镓、氯、氮、氢原子个数分别为1、0、1、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则3X分子中含有3个氢原子和3个氯原子，则每个X分子由1个氢原子和1个氯原子构成，则物质X的化学式为HCl．
故答案为：（1）金属；69.72；B；（2）HCl．

点评 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）、化学反应前后原子守恒等是正确解答本题的关键．