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解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷128
综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4、钛酸亚铁FeTiO3]获得钛白(TiO2)和单质镓,再由镓(Ga)制取具有优异光电性能的氮化镓,部分工艺流程如图:

已知:①镓和铝同主族,化学性质相似;
②酸浸时,钛元素以TiO2+形式存在,室温下TiO2+极易水解;
③常温下,浸出液中各金属元素的离子形成氢氧化物沉淀的pH见表1;
④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   金属元素的离子形成氢氧化物沉淀的pH
金属元素的离子Fe2+TiO2+Fe3+Zn2+Ga3+
开始沉淀pH7.60.41.75.53.0
沉淀完全pH9.61.13.28.04.9

表2   金属离子的萃取率
金属离子Fe2+Fe3+Zn2+Ga3+
萃取率(%)099097~98.5

(1)Ga2(Fe2O4)3中Fe元素的化合价为_______,“浸出”时FeTiO3发生反应的离子方程式为_______
(2)滤饼的主要成分是_______;萃取前加入的固体X为_______(填标号)。
A. Fe                           B.                     C.                       D.
(3)电解反萃取液可制粗镓,则阴极得到金属镓的电极反应式为_______
(4)测定钛白中TiO2的含量可用滴定分析法:取1.000g样品充分溶于过量硫酸中,使TiO2转化为TiO2+,加入铝粉将TiO2+充分还原[(未配平)]。过滤后,将滤液用稀硫酸稀释至100mL。取20mL于锥形瓶中,滴加2~3滴指示剂,用0.1000 mol/L的NH4Fe(SO4)2标准溶液进行滴定(Fe3+能将Ti3+氧化成四价钛的化合物),重复上述滴定操作两次,平均消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液22.00mL。
①上述滴定过程中使用的指示剂为_______
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则TiO2的含量测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
③钛白中TiO2质量分数为_______
21-22高三下·湖南长沙·阶段练习
知识点:酸碱中和滴定原理的应用电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断常见无机物的制备物质含量的测定 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓、铁酸锌、偏钛酸亚铁]获得钛白()和单质镓,部分工艺流程如图

已知:①镓和铝同主族,化学性质相似;
②常温下,
③酸浸时,钛元素以形式存在,室温下极易水解;
④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

(1)步骤Ⅰ,“浸出”时发生反应的离子方程式为___________
(2)下列有关说法正确的是___________
A.步骤Ⅰ:将炼锌矿渣粉碎和适当提高硫酸浓度提高浸出速率
B.操作1包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作
C.步骤Ⅱ,调节pH的目的是沉淀
D.步骤Ⅳ,加大萃取剂用量,一次完成萃取以提高萃取效率
E.步骤Ⅴ,溶液直接电解制得粗镓的电极反应式为
(3)步骤Ⅲ,固体X最好选用___________,理由是___________
(4)步骤Ⅵ,实验需使用的仪器为___________(填标号)
A.B.C.D.

(5)测定钛白中的含量可用滴定分析法:称取mg样品放入锥形瓶中,加入混合溶液,加热使样品溶解。冷却后,加入足量稀盐酸(Ti元素存在形式变为)。加入过量铝粉将充分还原[(未配平)],待过量金属铝完全溶解并冷却后,滴加2~3滴指示剂,用cmol/L的标准溶液进行滴定(能将氧化成四价钛的化合物),重复上述滴定操作2~3次,平均消耗标准溶液VmL。
①过量铝粉的作用除了还原外,另一个作用是___________
②上述滴定过程中应选用指示剂为___________
③下列关于滴定分析的操作,不正确的是___________
A.用托盘天平称量样品mg
B.滴定管用蒸馏水洗涤时,洗涤液应从滴定管下端放出
C.滴定时,通常用左手控制旋塞滴加溶液,右手摇动锥形瓶,使溶液向同一方向旋转
D.读数时应将滴定管从架上取下,捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直
E.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定后尖嘴内有气泡,则测得的含量测定结果偏高
④钛白中质量分数为___________。(写出最简表达式即可)。

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