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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++
G
a
O
-
2
Ga3++3OH-⇌Ga(OH)3⇌H2O+H++
G
a
O
-
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=
G
a
O
-
2
+
A
s
O
3
-
4
+6H2O
GaAs+4OH-+4H2O2=
G
a
O
-
2
+
A
s
O
3
-
4
+6H2O

(4)为提高镓的回收率,加硫酸调pH的最大值是
4.28
4.28
(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,
G
a
O
-
2
在阴极放电的电极反应式:
G
a
O
-
2
+3e-+2H2O=Ga+4OH-
G
a
O
-
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
A
s
O
3
-
3
(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)⇌
A
s
O
3
-
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
bc
bc

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

【答案】Ga3++3OH-⇌Ga(OH)3⇌H2O+H++
G
a
O
-
2
;增大固液接触面积,提高碱浸速率;GaAs+4OH-+4H2O2=
G
a
O
-
2
+
A
s
O
3
-
4
+6H2O;4.28;
G
a
O
-
2
+3e-+2H2O=Ga+4OH-;蒸发浓缩(或加热浓缩);低温干燥;bc
【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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    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5
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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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