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從砷化鎵廢料(主要成分為GaAs、含F(xiàn)e2O3、SiO2和CaCO3等雜質(zhì))中回收鎵和砷的工藝流程如圖所示:
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已知:①Ga與Al同族,Ga(OH)3是兩性氫氧化物。
②25℃時,Ksp[Ga(OH)3]=7.0×10-36,電離常數(shù)Ka[Ga(OH)3]=1.0×10-7。
回答下列問題:
(1)寫出Ga(OH)3在水中的電離方程式:
Ga3++3OH-?Ga(OH)3?H2O+H++
G
a
O
-
2
Ga3++3OH-?Ga(OH)3?H2O+H++
G
a
O
-
2

(2)“漿化”過程將砷化鎵廢料轉(zhuǎn)變?yōu)閼覞嵋?,目的?
增大固液接觸面積,提高堿浸速率
增大固液接觸面積,提高堿浸速率
。
(3)“堿浸1”過程,砷化鎵轉(zhuǎn)化為NaGaO2和Na3AsO4,該反應(yīng)的離子方程式為
GaAs+4OH-+4H2O2=
G
a
O
-
2
+
A
s
O
3
-
4
+6H2O
GaAs+4OH-+4H2O2=
G
a
O
-
2
+
A
s
O
3
-
4
+6H2O
。
(4)為提高鎵的回收率,加硫酸調(diào)pH的最大值是
4.28
4.28
(溶液中含鎵元素的微粒的濃度不大于1.0×10-6時,認(rèn)為該微粒沉淀完全,lg7≈0.85)。
(5)“電解”是指用傳統(tǒng)的方法將Ga(OH)3溶解到NaOH溶液中,電解得到金屬鎳。電解時,
G
a
O
-
2
在陰極放電的電極反應(yīng)式:
G
a
O
-
2
+3e-+2H2O=Ga+4OH-
G
a
O
-
2
+3e-+2H2O=Ga+4OH-

(6)向“調(diào)pH”后得到的濾液中加入足量NaOH溶液,使pH大于12,經(jīng)
蒸發(fā)濃縮(或加熱濃縮)
蒸發(fā)濃縮(或加熱濃縮)
、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、
低溫干燥
低溫干燥
后得到Na3AsO4?12H2O。
(7)某同學(xué)為了探究可逆反應(yīng)
A
s
O
3
-
3
(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)?
A
s
O
3
-
4
(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。設(shè)計如圖1所示裝置。實驗操作及現(xiàn)象:按圖1裝置加入試劑并連接裝置,電流由C2流向C1。當(dāng)不產(chǎn)生電流時,向圖1裝置左邊燒杯中加入一定量2mol?L-1鹽酸,發(fā)現(xiàn)又產(chǎn)生電流,實驗中電流與時間的關(guān)系如圖2所示:
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下列說法正確的是
bc
bc
。
a.實驗開始時,電子由C1經(jīng)鹽橋流向C2
b.圖2中,b點時反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
c.向左邊燒杯中加入鹽酸后,平衡逆向移動
d.若將所加的鹽酸換成氫氧化鈉溶液,平衡逆向移動,電流增大
【答案】Ga3++3OH-?Ga(OH)3?H2O+H++
G
a
O
-
2
;增大固液接觸面積,提高堿浸速率;GaAs+4OH-+4H2O2=
G
a
O
-
2
+
A
s
O
3
-
4
+6H2O;4.28;
G
a
O
-
2
+3e-+2H2O=Ga+4OH-;蒸發(fā)濃縮(或加熱濃縮);低溫干燥;bc
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:50引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.高品質(zhì)MnO2可用于生產(chǎn)鋰離子電池正極材料錳酸鋰.以軟錳礦與黃鐵礦為主要原料采用“兩礦一步浸出法”制備高品質(zhì)MnO2的某工藝流程如圖所示:
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    已知:①軟錳礦與黃鐵礦的主要成分為MnO2、FeS2,還含少量FeO、Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì);
    ②該工藝條件下,相關(guān)金屬離子完全形成氫氧化物沉淀的pH如下:
    金屬離子 Fe2+ Fe3+ Mn2+ Mg2+ Al3+
    開始沉淀pH 6.9 1.9 6.6 9.1 3.4
    沉淀完全(c=1.0×10-5mol?L-1)的pH 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7
    回答下列問題:
    (1)“配礦”過程中,將軟錳礦與黃鐵礦粉碎混勻的目的是
     

    (2)“酸浸”操作中需先后分批加入H2SO4、H2O2.加入H2SO4后發(fā)生酸浸過程的主要反應(yīng)離子方程式為2FeS2+3MnO2+12H+═2Fe3++3Mn2++4S↓+6H2O,2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O.
    ①已知濾渣1的主要成分為S、SiO2等,其附著在礦粉顆粒表面使上述反應(yīng)受阻,此時加入H2O2,利用其迅速分解產(chǎn)生的大量氣泡可破除該不利影響.分析導(dǎo)致H2O2迅速分解的因素是
     

    ②礦粉顆粒表面附著物被破除后,H2O2可繼續(xù)與MnO2在酸性條件下反應(yīng),產(chǎn)生更多Mn2+,并伴有氣體生成,該反應(yīng)的離子方程式是
     

    ③H2O2除上述作用外,還可以將溶液中未與MnO2反應(yīng)的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,其目的是:
     

    (3)“調(diào)pH”時調(diào)節(jié)溶液pH范圍為4.7~6.0,此時“濾渣2”的主要成分為
     
    (填化學(xué)式).
    (4)“用NH4F除雜”時,溶液體系中的Ca2+和Mg2+形成氟化物沉淀.若沉淀后上層清液中c(F-)=c(F2)=0.05mol/L,則
    c
    C
    a
    2
    +
    c
    M
    g
    2
    +
    =
     
    [已知Ksp(MgF2)=5.0×10-11,Ksp(CaF2)=2.5×10-9].
    發(fā)布:2024/9/22 3:0:20組卷:7引用:1難度:0.4
  • 2.某工廠采用如圖工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液含(Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。實現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。
    菁優(yōu)網(wǎng)?
    已知:
    物質(zhì) Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2
    Ksp 10-37.4 10-14.7 10-14.7 10-10.8
    回答下列問題:
    (1)用硫酸浸取鎳鈷礦時,提高浸取速率的方法為
     
    (答出一條即可)。
    (2)“氧化”中,用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4,Mn2+被H2SO5氧化為MnO2,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    (H2SO5的電離第一步完全,第二步微弱)。
    (3)“氧化”中保持空氣通入速率不變,Mn(Ⅱ)氧化率與時間劑關(guān)系如圖。SO2體積分?jǐn)?shù)為
     
    時,Mn(Ⅱ)氧化速率最大。
    (4)“沉鈷鎳”中得到的Co(Ⅱ)在空氣中可被氧化成CoO(OH),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    發(fā)布:2024/9/22 4:0:8組卷:10引用:1難度:0.5
  • 3.精制黑鎢礦的主要成分為FeWO4、MnWO4,同時還含有少量Si的化合物。工業(yè)上由黑鎢礦冶煉金屬鎢并獲取副產(chǎn)物的流程如圖:
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    已知:①燒結(jié)物的主要成分為Fe2O3、MnO2、Na2SiO3、Na2WO4;
    ②上述流程中,鎢的化合價只在生成鎢單質(zhì)的反應(yīng)中發(fā)生改變;
    ③常溫下,鎢酸是難溶于水的弱酸。
    請回答下列問題:
    (1)為了提高黑鎢礦焙燒速率,可以采取的措施有
     
    (寫出一種即可),寫出在焙燒條件下與純堿、空氣反應(yīng)生成Fe2O3的化學(xué)方程式
     

    (2)從本題流程可以得出,同濃度的硅酸根離子比鎢酸根離子結(jié)合質(zhì)子能力
     
    (填“強(qiáng)”或“弱”)。
    (3)“操作1”用到的玻璃儀器除燒杯外還有
     
    ,若濾渣1用稀硫酸浸泡,則固體A主要成分的化學(xué)式為
     
    。
    (4)寫出MnO2與硫酸、草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)的離子方程式為
     

    (5)工業(yè)“沉錳”過程中常選用NH4HCO3溶液作沉淀劑,若用碳酸鹽代替NH4HCO3溶液可能產(chǎn)生其它固體雜質(zhì),該雜質(zhì)可能為
     
    (填化學(xué)名稱)。
    發(fā)布:2024/9/22 6:0:8組卷:3引用:2難度:0.5
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