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(shí),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(wèn)題:
(1)寫出Ga(OH)3在水中的電離方程式:Ga3++3OH-?Ga(OH)3?H2O+H++GaO-2Ga3++3OH-?Ga(OH)3?H2O+H++GaO-2。
(2)“漿化”過(guò)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(guò)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=GaO-2+AsO3-4+6H2OGaAs+4OH-+4H2O2=GaO-2+AsO3-4+6H2O。
(4)為提高鎵的回收率,加硫酸調(diào)pH的最大值是 4.284.28(溶液中含鎵元素的微粒的濃度不大于1.0×10-6時(shí),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(shí),GaO-2在陰極放電的電極反應(yīng)式:GaO-2+3e-+2H2O=Ga+4OH-GaO-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(guò)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)AsO3-3(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)?AsO3-4(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。設(shè)計(jì)如圖1所示裝置。實(shí)驗(yàn)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(shí),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(shí)驗(yàn)中電流與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示:
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下列說(shuō)法正確的是 bcbc。
a.實(shí)驗(yàn)開始時(shí),電子由C1經(jīng)鹽橋流向C2
b.圖2中,b點(diǎn)時(shí)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(dòng)
d.若將所加的鹽酸換成氫氧化鈉溶液,平衡逆向移動(dòng),電流增大
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【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】Ga3++3OH-?Ga(OH)3?H2O+H++;增大固液接觸面積,提高堿浸速率;GaAs+4OH-+4H2O2=++6H2O;4.28;+3e-+2H2O=Ga+4OH-;蒸發(fā)濃縮(或加熱濃縮);低溫干燥;bc
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:53引用:1難度:0.5
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1.我國(guó)青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源,已探明的儲(chǔ)量約三千萬(wàn)噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9 -
2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì))。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng),但能與SiO2反應(yīng).硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產(chǎn)工藝流程如下:
(1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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