1 . 金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。
(1)镓(Ga)的原子结构示意图，镓元素在周期表中的位置是_______________。
(2)GaN是一种直接能隙(directbandgap)的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。一种镍催化法生产GaN的工艺如图：

①“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是_______________。
②“酸浸”操作目的是_______________。
③某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：

仪器X中的试剂是_______________。加热前需先通入一段时间的H₂，原因是_______________。
(3)As与N同主族，GaAs也是一种重要的半导体材料。
①下列事实不能用元素周期律解释的是_______________(填字母)。
a．碱性：Ga(OH)₃＞Al(OH)₃
b．非金属性：As＞Ga
c．酸性：H₃AsO₄＞H₃AsO₃
②用原子结构理论解推测，GaAs中As元素化合价为_______________价。
③废弃含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成H₃AsO₄和Ga³⁺，写出该反应的化学方程式_______________。

2 . 金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素，性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是__________________。
(2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期，As 与 N 同主族。
①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。
a.   碱性：Ga (OH)₃> Al (OH)₃          b. 非金属性：As>Ga                            c. 酸性：H₃AsO₄>H₃AsO₃
②GaAs 中，As 元素化合价为-3 价，用原子结构理论解释原因_________________。
③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs，生成 H₃AsO₄和 Ga³⁺，写出该反应的化学方程式_________。
(3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取，某科研单位设计下述流程提取镓，已知：Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)₄]^- 形式存在。

①试剂 a 是_______________。
②写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。

3 . 锌是一种常用金属，镓（Ga）的化合物氮化镓（GaN）是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。
I．镓（Ga）是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似。
(1)Ga的原子结构示意图为 ___________________。
(2)GaN可由Ga和NH₃在高温条件下制取，该反应的化学方程式__________________________。
(3)下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____ 。

A．常温下，Ga可与水剧烈反应放出氢气

B．一定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠

C．一定条件下，Ga2O3可与NaOH反应生成盐

D．Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到

II．锌的冶炼方法有火法和湿法。工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe₂O₄，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）湿法制取金属锌的流程如图所示：

已知：Fe的活泼性强于Ni
(4)ZnFe₂O₄可以写成ZnO·Fe₂O₃，ZnFe₂O₄与H₂SO₄反应的化学方程式为___________________。
(5)净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe²⁺氧化；第二步是控制溶液pH，只使Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________________。
(6)净化II中加入Zn的目的是___________________。
(7)常温下，净化I中，如果要使c(Fe³⁺) < 10^-5 mol/L，则应控制溶液pH的范围为_____________。已知：K_sp[Fe(OH)₃] =8.0× 10^-38；lg5 = 0.7

4 . I.钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示)，将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：
(1)Fe位于元素周期表中第________周期，第________族。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式______________。
Ⅱ.A、B、C、X均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系（副产物已略去）。

试回答：
(1)若X是强氧化性单质，则A不可能是________________。
A.S            B.N₂         C.Na             D.Mg                 E.Al
(2)若X是金属单质，向C的水溶液中滴加AgNO₃溶液，产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀，则B的化学式为____________；C溶液在贮存时应加入少量X，理由是（用必要的文字和离子方程式表示）____________。
(3)A还可以是氨气，氨气分子的空间构型是____________________。

5 . 欲探究某矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，探究过程如下图所示。

（1）Si在周期表中的位置是____________________。
（2）下列说法正确的是______________。
a．酸性：H₂CO₃＞H₂SiO₃b．结合质子的能力：CO₃^2->AlO₂^->HCO₃^-
c．稳定性：H₂O＞CH₄＞SiH₄d．离子半径：O^2－＜Al³⁺
（3）该矿石的组成是_____，滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是______________。
（4）该矿石和1 mol L^－1HNO₃反应的离子方程式________________________________。
（5）工业上依据上述实验原理处理该矿石，将反应池逸出的气体与一定量的O₂混合循环通入反应池中，用化学方程式解释该方法的目的：____________________；若按以上方案：NO与O₂循环通入反应池处理该矿石2.3610³kg，得到滤渣1.210³kg，理论上至少需要1 mol L^－1HNO₃的体积为_____L。