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從砷化鎵廢料(主要成分為GaAs、含F(xiàn)e2O3、SiO2和CaCO3等雜質(zhì))中回收鎵和砷的工藝流程如圖所示:
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已知:①Ga與Al同族,Ga(OH)3是兩性氫氧化物。
②25℃時(shí),Ksp[Ga(OH)3]=7.0×10-36,電離常數(shù)Ka[Ga(OH)3]=1.0×10-7。
回答下列問題:
(1)寫出Ga(OH)3在水中的電離方程式:
Ga3++3OH-?Ga(OH)3?H2O+H++
G
a
O
-
2
Ga3++3OH-?Ga(OH)3?H2O+H++
G
a
O
-
2
。
(2)“漿化”過程將砷化鎵廢料轉(zhuǎn)變?yōu)閼覞嵋?,目的?
增大固液接觸面積,提高堿浸速率
增大固液接觸面積,提高堿浸速率
。
(3)“堿浸1”過程,砷化鎵轉(zhuǎn)化為NaGaO2和Na3AsO4,該反應(yīng)的離子方程式為
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)為提高鎵的回收率,加硫酸調(diào)pH的最大值是
4.28
4.28
(溶液中含鎵元素的微粒的濃度不大于1.0×10-6時(shí),認(rèn)為該微粒沉淀完全,lg7≈0.85)。
(5)“電解”是指用傳統(tǒng)的方法將Ga(OH)3溶解到NaOH溶液中,電解得到金屬鎳。電解時(shí),
G
a
O
-
2
在陰極放電的電極反應(yīng)式:
G
a
O
-
2
+3e-+2H2O=Ga+4OH-
G
a
O
-
2
+3e-+2H2O=Ga+4OH-
。
(6)向“調(diào)pH”后得到的濾液中加入足量NaOH溶液,使pH大于12,經(jīng)
蒸發(fā)濃縮(或加熱濃縮)
蒸發(fā)濃縮(或加熱濃縮)
、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、
低溫干燥
低溫干燥
后得到Na3AsO4?12H2O。
(7)某同學(xué)為了探究可逆反應(yīng)
A
s
O
3
-
3
(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)?
A
s
O
3
-
4
(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。設(shè)計(jì)如圖1所示裝置。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象:按圖1裝置加入試劑并連接裝置,電流由C2流向C1。當(dāng)不產(chǎn)生電流時(shí),向圖1裝置左邊燒杯中加入一定量2mol?L-1鹽酸,發(fā)現(xiàn)又產(chǎn)生電流,實(shí)驗(yàn)中電流與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示:
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下列說(shuō)法正確的是
bc
bc
。
a.實(shí)驗(yàn)開始時(shí),電子由C1經(jīng)鹽橋流向C2
b.圖2中,b點(diǎn)時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
c.向左邊燒杯中加入鹽酸后,平衡逆向移動(dòng)
d.若將所加的鹽酸換成氫氧化鈉溶液,平衡逆向移動(dòng),電流增大

【答案】Ga3++3OH-?Ga(OH)3?H2O+H++
G
a
O
-
2
;增大固液接觸面積,提高堿浸速率;GaAs+4OH-+4H2O2=
G
a
O
-
2
+
A
s
O
3
-
4
+6H2O;4.28;
G
a
O
-
2
+3e-+2H2O=Ga+4OH-;蒸發(fā)濃縮(或加熱濃縮);低溫干燥;bc
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:50引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(Fe主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液   B.KCl溶液   C.KSCN 溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡,通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
    已知25℃,101kPa時(shí):
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
    FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     

    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     

    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì),按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3
  • 2.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO43+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請(qǐng)回答下列問題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     

    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時(shí):
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ?mol-1
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     

    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg.(不需計(jì)算,寫出表達(dá)式即可)

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:28引用:2難度:0.5
  • 3.四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體,用作電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物質(zhì))制備Mn3O4的工藝流程如圖:
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    已知:①氧化時(shí)鼓入空氣使溶液的電位迅速上升;
    ②四氧化三錳中錳的化合價(jià)與四氧化三鐵中鐵的化合價(jià)類似。
    回答下列問題:
    (1)為提高“溶解”效率,可采取的措施有
     
    。
    (2)濾渣的主要成分是
     
    。
    (3)氧化時(shí),生成Mn3O4的離子方程式為
     
    產(chǎn)生氨氣以回收利用。
    (4)向母液可加入
     
    。
    A.CaO
    B.稀氫氧化鈉溶液
    C.氫氧化鈣固體
    D.(NH42CO3
    (5)通過對(duì)上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
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    氧化時(shí)N2H4?H2O的作用是
     
    。
    (6)四氧化三錳的其他制法:
    ①熱還原法:
    在甲烷氣體存在下,將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為
     
    。
    ②電解法:
    利用電解原理,制備四氧化三錳裝置如圖所示。(電極材料均為惰性電極,<代表電子流向)
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    電源正極為
     
     (填“a”或“b”),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.6
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