氮化镓（GaN）具有优异的光电性能。一种利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2（Fe2O4）3、铁酸锌ZnFe2O4、SiO2]制备GaN的工艺流程如图：
已知：
①常温下，Ksp[Zn（OH）2]=10-16.6，Ksp[Ga（OH）3]=10-35.1，Ksp[Fe（OH）3]=10-38.5。
②Ga3+、Fe3+在该工艺条件下的反萃取率（进入水相中金属离子的百分数）与盐酸浓度的关系见下表。
| 盐酸浓度/mol⋅L-1 | 反萃取率/% | |
| Ga3+ | Fe3+ | |
| 2 | 86.9 | 9.4 |
| 4 | 69.1 | 52.1 |
| 6 | 17.5 | 71.3 |
（1）“酸浸”时Ga2（Fe2O4）3发生反应的离子方程式为
Ga2（Fe2O4）3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O
Ga2（Fe2O4）3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O
。“酸溶”所得滤渣的主要成分是 CaSO4
CaSO4
（填化学式）。（2）“酸浸”所得浸出液中Ga3+、Zn2+浓度分别为0.21g•L-1、65g•L-1。常温下，为尽可能多地提取Ga3+并确保不混入Zn（OH）2，“调pH”时需用CaO将pH增大至接近
5.7
5.7
（假设调pH时溶液体积不变）。（3）“脱铁”和“反萃取”时，所用盐酸的浓度a=
6mol/L
6mol/L
，b=2mol/L
2mol/L
（选填上表中盐酸的浓度）。（4）“沉镓”时，若加入NaOH的量过多，会导致Ga3+的沉淀率降低，原因是
Ga（OH）3+OH-=+2H2O
G
a
O
-
2
Ga（OH）3+OH-=+2H2O
（用离子方程式表示）。G
a
O
-
2
（5）利用CVD（化学气相沉积）技术，将热分解得到的Ga2O3与NH3在高温下反应可制得GaN，同时生成另一种产物，该反应化学方程式为
Ga2O3+2NH3 2GaN+3H2O
高温
Ga2O3+2NH3 2GaN+3H2O
。高温
【答案】Ga2（Fe2O4）3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O；CaSO4；5.7；6mol/L；2mol/L；Ga（OH）3+OH-=+2H2O；Ga2O3+2NH3 2GaN+3H2O
G
a
O
-
2
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/5/14 8:0:9组卷：52引用：1难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（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）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（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．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.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：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（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）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 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 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“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．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.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：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（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）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（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：0.5
