解答题-工业流程题 适中0.65 引用3 组卷411
综合利用研究发现,硼镁铁矿(主要成分为,含有SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)可以制备硼酸、铁红和碳酸镁等常用化工试剂,工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)硼镁矿粉碎的目的是
(2)为提高产品纯度,“净化”时用的试剂X为
(3)过滤所得碳酸镁需冷水洗涤后再进行干燥证明碳酸镁固体洗涤干净的具体操作为
(4)不同条件下硼酸的萃取率图象如下:
萃取过程为
2021·山东济南·三模
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氮化镓(GaN)具有优异的光电性能。一种利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4、SiO2]制备GaN的工艺流程如图:
已知:
①常温下,Ksp[Zn(OH)2]=10-16.6,Ksp[Ga(OH)3]=10-35.1,Ksp[Fe(OH)3]=10-38.5。
②Ga3+、Fe3+在该工艺条件下的反萃取率(进入水相中金属离子的百分数)与盐酸浓度的关系见表。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时Ga2(Fe2O4)3发生反应的离子方程式为_______ 。“酸溶”所得滤渣的主要成分是_______ (填化学式)。
(2)“酸浸”所得浸出液中Ga3+、Zn2+浓度分别为0.21g•L-1、65g•L-1。常温下,为尽可能多地提取Ga3+并确保不混入Zn(OH)2,“调pH”时需用CaO将pH增大至接近________ (假设调pH时溶液体积不变)。
(3)“脱铁”和“反萃取”时,所用盐酸的浓度a=_______ ,b=_______ (选填上表中盐酸的浓度)。
(4)“沉镓”时,若加入NaOH的量过多,会导致Ga3+的沉淀率降低,原因是_______ (用离子方程式表示)。
(5)利用CVD(化学气相沉积)技术,将热分解得到的Ga2O3与NH3在高温下反应可制得GaN,同时生成另一种产物,该反应化学方程式为_______ 。
已知:
①常温下,Ksp[Zn(OH)2]=10-16.6,Ksp[Ga(OH)3]=10-35.1,Ksp[Fe(OH)3]=10-38.5。
②Ga3+、Fe3+在该工艺条件下的反萃取率(进入水相中金属离子的百分数)与盐酸浓度的关系见表。
盐酸浓度/mol•L-1 | 反萃取率/% | |
Ga3+ | Fe3+ | |
2 | 86.9 | 9.4 |
4 | 69.1 | 52.1 |
6 | 17.5 | 71.3 |
(1)“酸浸”时Ga2(Fe2O4)3发生反应的离子方程式为
(2)“酸浸”所得浸出液中Ga3+、Zn2+浓度分别为0.21g•L-1、65g•L-1。常温下,为尽可能多地提取Ga3+并确保不混入Zn(OH)2,“调pH”时需用CaO将pH增大至接近
(3)“脱铁”和“反萃取”时,所用盐酸的浓度a=
(4)“沉镓”时,若加入NaOH的量过多,会导致Ga3+的沉淀率降低,原因是
(5)利用CVD(化学气相沉积)技术,将热分解得到的Ga2O3与NH3在高温下反应可制得GaN,同时生成另一种产物,该反应化学方程式为
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