试题详情
解答题-工业流程题 较难0.4 引用8 组卷2406
综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如下：

已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。
②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1金属离子浓度及开始沉淀的pH
金属离子浓度(mol·L-1)开始沉淀pH
Fe2+1.0×10-38.0
Fe3+4.0×10-21.7
Zn2+1.55.5
Ga3+3.0×10-33.0
表2金属离子的萃取率
金属离子萃取率(%)
Fe2+0
Fe3+99
Zn2+0
Ga3+97-98.5
(1)Ga2(Fe2O4)3中Ga的化合价为______，“浸出”时其发生反应的离子方程式为______。
(2)滤液1中可回收利用的物质是______，滤饼的主要成分是______；萃取前加入的固体X为______。
(3)Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取后，镓的存在形式为______ (填化学式)。
(4)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极的电极反应为______。
(5)GaN可采用MOCVD (金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为______。
(6)滤液1中残余的Ga3+的浓度为______ mol·L-1 (写出计算过程)。
2021·广东·模拟预测
收藏试题 下载试题 加入试题篮
知识点：溶度积常数相关计算电解原理的应用物质分离、提纯综合应用常见无机物的制备 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
类题推荐
金属镓拥有电子工业脊梁的美誉，镓与铝同族，化学性质相似。综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸嫁、铁酸锌]获得3种金属盐，并利用镓盐电解制备金属镓，部分工艺流程如下：

已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见下表：
金属离子
浓度()1.5
开始沉淀pH8.01.75.53.0
②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见下表：
金属离子
萃取率(%)099097-98.5
回答下列问题：
(1)中的化合价为_______。“浸出”时矿渣经过硫酸浸出获得2种金属盐，该反应的离子方程式为_______。
(2)“过滤”后滤液中可回收利用的物质是_______。滤饼的主要成分是_______(填化学式)。
(3)滤液中残余的的浓度为_______。
(4)“萃取”前加入的的目的是_______。
(5)“反萃取”时镓元素发生反应的离子方程式_______。
(6)“电解”过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以溶液为电解液，阴极的电极反应式为_______。
综合处理炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4]，实现变废为宝得到多种产品，进一步利用镓盐可制备具有优异光电性能的氮化镓GaN(Ga与Al同主族)，部分工艺流程如图：

已知：①常温下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀的pH和金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表：
金属离子Fe2+Fe3+Zn2+Ga3+
开始沉淀pH8.01.75.53.0
沉淀完全pH9.63.28.04.9
萃取率(%)099097~98.5
②当溶液中剩余离子的浓度小于10-5mol·L-1时，视为沉淀完全。
③MOCVD：化学气相沉积，以合成的三甲基镓为原料，使其与NH3反应得到GaN。
请回答下列问题：
(1)已知铁酸锌可以用ZnO·Fe2O3表示，写出浸出时铁酸锌参加反应的化学方程式____。
(2)浸出后调节pH至5.4的目的是____。
(3)固体X最佳选择为____，电解过程可得粗镓，则得到金属镓的电极反应式为____。
(4)三甲基镓与NH3反应得到GaN的同时获得的副产物为____。
(5)滤液中残留的镓离子的浓度为____mol·L-1。由滤液可制备ZnC2O4·2H2O，再通过热分解探究其产物，制备ZnC2O4·2H2O时，为提高晶体的纯度，Na2C2O4溶液和滤液混合时应将____加入到____中，已知ZnC2O4·2H2O的TG-DTA(热重分析一差热分析)曲线如图所示。

则ZnC2O4·2H2O分解是____反应(填“放热”或“吸热”)，分解的总化学方程式为____。

组卷网是一个信息分享及获取的平台，不能确保所有知识产权权属清晰，如您发现相关试题侵犯您的合法权益，请联系组卷网

组卷
试题篮
我的