綜合利用煉鋅礦渣（主要含鐵酸鎵Ga2（Fe2O4）3、鐵酸鋅ZnFe2O4）獲得3種金屬鹽，并進一步利用鎵鹽制備具有優(yōu)異光電性能的氮化鎵（GaN），部分工藝流程如圖。
已知：①常溫下，浸出液中各離子的濃度及其開始形成氫氧化物沉淀的pH如表1。
②金屬離子在工藝條件下的萃取率（進入有機層中金屬離子的百分數）如表2。
表1金屬離子濃度及開始沉淀的pH
| 金屬離子 | 濃度（mol?L-1） | 開始沉淀pH |
| Fe2+ | 1.0×10-3 | 8.0 |
| Fe3+ | 4.0×10-2 | 1.7 |
| Zn2+ | 1.5 | 5.5 |
| Ga3+ | 3.0×10-3 | 3.0 |
| 金屬離子 | 萃取率（%） |
| Fe2+ | 0 |
| Fe3+ | 99 |
| Zn2+ | 0 |
| Ga3+ | 97～98.5 |
+3
+3
，“浸出”時其發(fā)生反應的離子方程式為 Ga2（Fe2O4）3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O
Ga2（Fe2O4）3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O
。（2）濾液1中可回收利用的物質是
硫酸鋅
硫酸鋅
，濾餅的主要成分是 Fe（OH）3、Ga（OH）3
Fe（OH）3、Ga（OH）3
；萃取前加入的固體X為 Fe
Fe
。（3）Ga與Al同主族，化學性質相似。反萃取后，鎵的存在形式為
NaGaO2
NaGaO2
。（填化學式）（4）電解過程包括電解反萃取液制粗鎵和粗鎵精煉兩個步驟。精煉時，以粗鎵為陽極，以NaOH溶液為電解液，陰極的電極反應為
GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-
GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-
。（5）GaN可采用MOCVD（金屬有機物化學氣相淀積）技術制得：以合成的三甲基鎵為原料，使其與NH3發(fā)生系列反應得到GaN和另一種產物，該過程的化學方程式為
Ga（CH3）3+NH3=3CH4+GaN
Ga（CH3）3+NH3=3CH4+GaN
。（6）濾液1中殘余的Ga3+的濃度為
3.0×10-10.2
3.0×10-10.2
mol?L-1。（寫出計算過程）【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用．
【答案】+3；Ga2（Fe2O4）3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O；硫酸鋅；Fe（OH）3、Ga（OH）3；Fe；NaGaO2；GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-；Ga（CH3）3+NH3=3CH4+GaN；3.0×10-10.2
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：367難度：0.5
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（2）若在空氣中“酸浸”時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是：（用離子方程式表示）．
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