从砷化镓废料(主要成分为GaAs、含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如图所示:

已知:①Ga与Al同族,Ga(OH)3是两性氢氧化物。
②25℃时,Ksp[Ga(OH)3]=7.0×10-36,电离常数Ka[Ga(OH)3]=1.0×10-7。
回答下列问题:
(1)写出Ga(OH)3在水中的电离方程式:Ga3++3OH-⇌Ga(OH)3⇌H2O+H++GaO-2Ga3++3OH-⇌Ga(OH)3⇌H2O+H++GaO-2。
(2)“浆化”过程将砷化镓废料转变为悬浊液,目的是 增大固液接触面积,提高碱浸速率增大固液接触面积,提高碱浸速率。
(3)“碱浸1”过程,砷化镓转化为NaGaO2和Na3AsO4,该反应的离子方程式为 GaAs+4OH-+4H2O2=GaO-2+AsO3-4+6H2OGaAs+4OH-+4H2O2=GaO-2+AsO3-4+6H2O。
(4)为提高镓的回收率,加硫酸调pH的最大值是 4.284.28(溶液中含镓元素的微粒的浓度不大于1.0×10-6时,认为该微粒沉淀完全,lg7≈0.85)。
(5)“电解”是指用传统的方法将Ga(OH)3溶解到NaOH溶液中,电解得到金属镍。电解时,GaO-2在阴极放电的电极反应式:GaO-2+3e-+2H2O=Ga+4OH-GaO-2+3e-+2H2O=Ga+4OH-。
(6)向“调pH”后得到的滤液中加入足量NaOH溶液,使pH大于12,经 蒸发浓缩(或加热浓缩)蒸发浓缩(或加热浓缩)、降温结晶、过滤、洗涤、低温干燥低温干燥后得到Na3AsO4⋅12H2O。
(7)某同学为了探究可逆反应AsO3-3(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)⇌AsO3-4(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。设计如图1所示装置。实验操作及现象:按图1装置加入试剂并连接装置,电流由C2流向C1。当不产生电流时,向图1装置左边烧杯中加入一定量2mol⋅L-1盐酸,发现又产生电流,实验中电流与时间的关系如图2所示:

下列说法正确的是 bcbc。
a.实验开始时,电子由C1经盐桥流向C2
b.图2中,b点时反应达到化学平衡状态
c.向左边烧杯中加入盐酸后,平衡逆向移动
d.若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液,平衡逆向移动,电流增大
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【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】Ga3++3OH-⇌Ga(OH)3⇌H2O+H++;增大固液接触面积,提高碱浸速率;GaAs+4OH-+4H2O2=++6H2O;4.28;+3e-+2H2O=Ga+4OH-;蒸发浓缩(或加热浓缩);低温干燥;bc
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:54引用:1难度:0.5
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