氮化鎵（GaN）具有優(yōu)異的光電性能。一種利用煉鋅礦渣[主要含鐵酸鎵Ga2（Fe2O4）3、鐵酸鋅ZnFe2O4、SiO2]制備GaN的工藝流程如圖：
已知：
①常溫下，Ksp[Zn（OH）2]=10-16.6，Ksp[Ga（OH）3]=10-35.1，Ksp[Fe（OH）3]=10-38.5。
②Ga3+、Fe3+在該工藝條件下的反萃取率（進(jìn)入水相中金屬離子的百分?jǐn)?shù)）與鹽酸濃度的關(guān)系見下表。
| 鹽酸濃度/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”時Ga2（Fe2O4）3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Ga2（Fe2O4）3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O
Ga2（Fe2O4）3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O
?！八崛堋彼脼V渣的主要成分是 CaSO4
CaSO4
（填化學(xué)式）。（2）“酸浸”所得浸出液中Ga3+、Zn2+濃度分別為0.21g?L-1、65g?L-1。常溫下，為盡可能多地提取Ga3+并確保不混入Zn（OH）2，“調(diào)pH”時需用CaO將pH增大至接近
5.7
5.7
（假設(shè)調(diào)pH時溶液體積不變）。（3）“脫鐵”和“反萃取”時，所用鹽酸的濃度a=
6mol/L
6mol/L
，b=2mol/L
2mol/L
（選填上表中鹽酸的濃度）。（4）“沉鎵”時，若加入NaOH的量過多，會導(dǎo)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
（用離子方程式表示）。G
a
O
-
2
（5）利用CVD（化學(xué)氣相沉積）技術(shù)，將熱分解得到的Ga2O3與NH3在高溫下反應(yīng)可制得GaN，同時生成另一種產(chǎn)物，該反應(yīng)化學(xué)方程式為
Ga2O3+2NH3 2GaN+3H2O
高溫
Ga2O3+2NH3 2GaN+3H2O
。高溫
【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
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/5/14 8:0:9組卷：51引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,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）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（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，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.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（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,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）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（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．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.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（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,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）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（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：0.5
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