2021年5月15日,火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”成功著陸火星,著陸后“天問(wèn)一號(hào)”將利用三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池作為其動(dòng)力。一種由砷化鎵廢料(主要成分為GaAs,含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備鎵的工藝流程如圖:
已知:①Ga在周期表中位于Al的正下方,性質(zhì)與Al相似;
②離子完全沉淀的pH值:SiO32-為8,GaO2-為5.5。
回答下列問(wèn)題:
(1)“風(fēng)化粉碎”的目的是 增大反應(yīng)物接觸面積,加快浸出速率,提高浸出率增大反應(yīng)物接觸面積,加快浸出速率,提高浸出率。
(2)圖1、圖2分別為堿浸時(shí)溫度和浸泡時(shí)間對(duì)浸出率的影響,根據(jù)圖中信息確定最佳反應(yīng)條件:70℃,2h70℃,2h;超過(guò)70℃,浸出率下降的原因可能有 超過(guò)70℃,H2O2受熱分解,影響浸出率超過(guò)70℃,H2O2受熱分解,影響浸出率。
(3)“堿浸”時(shí),GaAs中Ga以NaGaO2的形式進(jìn)入溶液中,該反應(yīng)的離子方程式是:GaAs+4OH-+4H2O2=GaO2-+AsO43-+6H2OGaAs+4OH-+4H2O2=GaO2-+AsO43-+6H2O。
(4)“濾渣1”的成分為 Fe2O3Fe2O3 (填化學(xué)式),“操作a”為 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。
(5)“調(diào)pH1”時(shí),不能通入過(guò)量的CO2,其原因是:通入過(guò)量的CO2,會(huì)使GaO2-變成Ga(OH)3沉淀下來(lái),使產(chǎn)率降低通入過(guò)量的CO2,會(huì)使GaO2-變成Ga(OH)3沉淀下來(lái),使產(chǎn)率降低。
(6)若用240kg含7.25%砷化鎵的廢料回收鎵,得到純度為96%的鎵7.0kg,則鎵的回收率為 80.080.0%(保留3位有效數(shù)字)。
【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】增大反應(yīng)物接觸面積,加快浸出速率,提高浸出率;70℃,2h;超過(guò)70℃,H2O2受熱分解,影響浸出率;GaAs+4OH-+4H2O2=GaO2-+AsO43-+6H2O;Fe2O3;蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;通入過(guò)量的CO2,會(huì)使GaO2-變成Ga(OH)3沉淀下來(lái),使產(chǎn)率降低;80.0
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:10引用:1難度:0.4
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(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 -
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(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(kāi)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