印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀而制得。一种制作PCB并将腐蚀后废液(金属离子主要含、、)回收再生的流程如下。
(1)腐蚀池中发生反应的离子方程式是___________ 。
(2)上述各池中,没有发生化学变化的是___________ 池。
(3)置换池中发生反应的离子方程式有___________ 、___________ 。
(4)向再生池中通入可以使废液再生,离子方程式是___________ ;工业上通常用双氧水代替,这样做的优点是___________ 。
(5)以作为铁源制备,可用于去除水体中的As(Ⅲ)。已知:微溶于水,在酸性或中性溶液中迅速氧化产生,在碱性溶液中较稳定,在和催化作用下发生分解。氧化性随溶液碱性增强而减弱。某水样中As元素主要以As(Ⅲ)存在,As(Ⅲ)可被氧化为As(Ⅴ),更容易通过Fe(Ⅲ)吸附去除。
①对水中As元素的去除率随pH变化如图所示,当pH大于7时,As去除率迅速下降的原因是___________ 。
②也能去除水中As。pH=6.5时,加入或后水中铁浓度对As去除率的影响如图所示,铁浓度相同,使用时As去除率比使用时高的原因是___________ 。
(1)腐蚀池中发生反应的离子方程式是
(2)上述各池中,没有发生化学变化的是
(3)置换池中发生反应的离子方程式有
(4)向再生池中通入可以使废液再生,离子方程式是
(5)以作为铁源制备,可用于去除水体中的As(Ⅲ)。已知:微溶于水,在酸性或中性溶液中迅速氧化产生,在碱性溶液中较稳定,在和催化作用下发生分解。氧化性随溶液碱性增强而减弱。某水样中As元素主要以As(Ⅲ)存在,As(Ⅲ)可被氧化为As(Ⅴ),更容易通过Fe(Ⅲ)吸附去除。
①对水中As元素的去除率随pH变化如图所示,当pH大于7时,As去除率迅速下降的原因是
②也能去除水中As。pH=6.5时,加入或后水中铁浓度对As去除率的影响如图所示,铁浓度相同,使用时As去除率比使用时高的原因是
更新时间:2024-01-26 11:17:24
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【推荐1】三氧化二镍()是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(),再高温煅烧草酸镍制取。工艺流程图如下所示:
已知:ⅰ.草酸的钙、镁、镍盐以及、均难溶于水。
ⅱ.溶液中金属阳离子的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH(20℃)如下表:
请回答下列问题:
(1)中Ni的化合价为______ ;操作a为______ 。
(2)①加入的作用是____________ 。
②加入碳酸钠溶液调pH至4.0~5.0,其目的为__________________ 。
(3)滤渣C中的主要物质是____________ 。
(4)草酸镍()在热空气中干燥脱水后,再高温下煅烧,可制得,同时获得混合气体。受热分解的化学方程式为____________ 。
(5)若镍废料中镍含量为50%,用该方法处理1 t镍废料得到0.56 t (假设不含杂质),则产率为______ (保留2位小数)。
(6)工业上还可用电解法制取。用NaOH溶液调溶液的pH至7.5,加入适量后利用惰性电极电解。电解过程中产生的有80%在弱碱性条件下生成,再把二价镍氧化为三价镍。
补齐与反应,生成的离子方程式____________ 。
□□□□□________
已知:ⅰ.草酸的钙、镁、镍盐以及、均难溶于水。
ⅱ.溶液中金属阳离子的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH(20℃)如下表:
金属离子 | |||||
开始沉淀时( mol/L)的pH | 7.7 | 7.5 | 2.2 | 12.3 | 9.6 |
完全时( mol/L)的pH | 9.2 | 9.0 | 3.2 | 微溶 | 11.1 |
(1)中Ni的化合价为
(2)①加入的作用是
②加入碳酸钠溶液调pH至4.0~5.0,其目的为
(3)滤渣C中的主要物质是
(4)草酸镍()在热空气中干燥脱水后,再高温下煅烧,可制得,同时获得混合气体。受热分解的化学方程式为
(5)若镍废料中镍含量为50%,用该方法处理1 t镍废料得到0.56 t (假设不含杂质),则产率为
(6)工业上还可用电解法制取。用NaOH溶液调溶液的pH至7.5,加入适量后利用惰性电极电解。电解过程中产生的有80%在弱碱性条件下生成,再把二价镍氧化为三价镍。
补齐与反应,生成的离子方程式
□□□□□________
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。
(1)比较两实验装置,图2所示装置的优点是:
①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;
②_______ 。
(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是_______ 。
(3)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:Ⅰ.只含有Fe3+;Ⅱ.只含有Fe2+;Ⅲ.既含有Fe3+又含有Fe2+。为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,回答下列问题。
A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.KSCN溶液 D.酸性KMnO4溶液 E.NaOH溶液 F.淀粉-KI溶液 G.H2O2溶液
验证Ⅱ
取试样,先滴加少量的_______ (填试剂序号),振荡,再滴加少量的_______ (填试剂序号),根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ
步骤①:取试样,滴加少量的_______ (填试剂序号),溶液的颜色变_______ 色,说明试样中含有Fe3+,发生反应的离子方程式为_______ 。
步骤②:另取适量的试样,然后滴入一种试剂_______ (填试剂序号),溶液出现的现象是_______ ,说明试样中含有Fe2+,发生反应的离子方程式为_______ 。
(1)比较两实验装置,图2所示装置的优点是:
①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;
②
(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是
(3)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:Ⅰ.只含有Fe3+;Ⅱ.只含有Fe2+;Ⅲ.既含有Fe3+又含有Fe2+。为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,回答下列问题。
A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.KSCN溶液 D.酸性KMnO4溶液 E.NaOH溶液 F.淀粉-KI溶液 G.H2O2溶液
验证Ⅱ
取试样,先滴加少量的
验证Ⅲ
步骤①:取试样,滴加少量的
步骤②:另取适量的试样,然后滴入一种试剂
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】同学们测定和探究影响反应速率的因素,设计了如下系列实验。
I.某小组利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计如下实验(忽略溶液混合过程中的体积变化):
(1)和稀硫酸反应的离子方程式为___________ 。
(2)其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验___________ (填实验编号)
(3)通过对比实验a和c,可探究___________ 对反应速率的影响。该小组发现实验c存在不科学性,请提出对实验c的改进方案___________ 。
Ⅱ.某同学用等质量的锌粉先后与过量1mol⋅L-1的盐酸和同体积、未知浓度的盐酸反应,记录相关数据,并作出这两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化曲线图(如图所示)。(4)c(未知浓度的盐酸)___________ 1mol·L-1(填“>”“=”或“<”),若用1mol·L-1硫酸代替上述实验中的1mol·L-1盐酸,二者的反应速率___________ 相同(填“是”或“不”)。
(5)为控制反应速率,防止因反应过快而难以测量体积,且不改变生成的量,事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率。下列试剂中,不可行的是___________。
I.某小组利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计如下实验(忽略溶液混合过程中的体积变化):
实验编号 | T/K | 溶液 | 稀溶液 | ||
c/(mol·L-1) | V/mL | c/(mol·L-1) | V/mL | ||
a | 298 | 0.1 | 10 | 0.2 | 10 |
b | 323 | 0.1 | 10 | 0.2 | 10 |
c | 298 | 0.1 | 10 | 0.2 | 5 |
(1)和稀硫酸反应的离子方程式为
(2)其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验
(3)通过对比实验a和c,可探究
Ⅱ.某同学用等质量的锌粉先后与过量1mol⋅L-1的盐酸和同体积、未知浓度的盐酸反应,记录相关数据,并作出这两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化曲线图(如图所示)。(4)c(未知浓度的盐酸)
(5)为控制反应速率,防止因反应过快而难以测量体积,且不改变生成的量,事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率。下列试剂中,不可行的是___________。
A.蒸馏水 | B.KCl溶液 | C.溶液 | D.溶液 |
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解答题-实验探究题
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适中
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解题方法
【推荐1】某实验小组研究KI和酸性KMnO4溶液的反应。
资料:i.MnO在酸性条件下最终被还原为Mn2+
ii.酸性条件下氧化性:KMnO4>KIO3>I2
(1)实验Ⅰ中溶液呈棕黄色,推测生成了___________ ;
(2)实验小组继续对实验Ⅱ反应中初始阶段的产物成分进行探究:
①经检验,实验Ⅱ初始阶段I-的氧化产物不是I2,则“实验现象a”为___________ ;
②黑色固体是___________ ;
③经检验,在“紫色清液”中存在,写出生成的离子方程式___________ ;下列实验方案中,可用于检验“紫色清液"中的是___________ (填字母);
A.用洁净的玻璃棒蘸取“紫色清液”滴在淀粉一碘化钾试纸上,观察试纸是否变蓝色。
B.取少量“紫色清液”于试管中,向其中加入几滴淀粉溶液,溶液不变蓝,再加入过量NaHSO3溶液,观察溶液是否变蓝色。
C.取少量“紫色清液”于试管中,向其中加入稀硝酸酸化,再加入几滴硝酸银溶液,观察是否生成黄色沉淀。
(3)探究实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失的原因。
用离子方程式解释实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失的原因:___________ ;
(4)实验后的反思:导致实验Ⅰ和实验Ⅱ中KI和酸性KMnO4溶液反应产物变化的因素是(写出两点):___________ 、___________ 。
实验序号 | Ⅰ | Ⅱ |
实验操作 | ||
实验现象 | KMnO4溶液的紫色褪去,溶液变为棕黄色 | KMnO4紫色溶液迅速变为棕褐色悬浊液,然后沉淀消失,溶液变为棕黄色 |
ii.酸性条件下氧化性:KMnO4>KIO3>I2
(1)实验Ⅰ中溶液呈棕黄色,推测生成了
(2)实验小组继续对实验Ⅱ反应中初始阶段的产物成分进行探究:
①经检验,实验Ⅱ初始阶段I-的氧化产物不是I2,则“实验现象a”为
②黑色固体是
③经检验,在“紫色清液”中存在,写出生成的离子方程式
A.用洁净的玻璃棒蘸取“紫色清液”滴在淀粉一碘化钾试纸上,观察试纸是否变蓝色。
B.取少量“紫色清液”于试管中,向其中加入几滴淀粉溶液,溶液不变蓝,再加入过量NaHSO3溶液,观察溶液是否变蓝色。
C.取少量“紫色清液”于试管中,向其中加入稀硝酸酸化,再加入几滴硝酸银溶液,观察是否生成黄色沉淀。
(3)探究实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失的原因。
用离子方程式解释实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失的原因:
(4)实验后的反思:导致实验Ⅰ和实验Ⅱ中KI和酸性KMnO4溶液反应产物变化的因素是(写出两点):
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解答题-工业流程题
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适中
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名校
解题方法
【推荐2】某厂利用废旧铅蓄电池中的铅膏(主要成分为、、PbO和Pb,还有少量铁、铝的氧化物)回收PbO,工艺流程如下:
一些难溶电解质的溶度积常数如下表。
溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol/L时,可认为已除尽。回答下列问题:
(1)“脱硫”时反应的离子方程式为_______ ;结合数据分析该反应能否进行完全_______ 。
(2)常温下,溶液中各形态铅的浓度分数α与溶液pH变化的关系如下图所示:
①“酸浸”时除加入醋酸,还要加入。
(ⅰ)促进了金属Pb在醋酸中转化为;
(ⅱ)也能使转化为,的作用是_______ ;
(ⅲ)能氧化溶液中的_______ 离子。
②流程中多步操作均需控制溶液pH。
i.“除杂”时,需调节溶液pH的理论范围为_______ 。
ⅱ.“沉铅”时,若溶液pH由10增大到了11,发生反应的离子方程式为_______ 。
③含铅废水的处理:某科研小组用一种新型试剂(DH)去除废水中的痕量铅,脱铅反应为:。脱铅时最合适的pH约为_______ (填标号)。
A.6 B.8 C.10 D.12
一些难溶电解质的溶度积常数如下表。
难溶电解质 | |||||
(1)“脱硫”时反应的离子方程式为
(2)常温下,溶液中各形态铅的浓度分数α与溶液pH变化的关系如下图所示:
①“酸浸”时除加入醋酸,还要加入。
(ⅰ)促进了金属Pb在醋酸中转化为;
(ⅱ)也能使转化为,的作用是
(ⅲ)能氧化溶液中的
②流程中多步操作均需控制溶液pH。
i.“除杂”时,需调节溶液pH的理论范围为
ⅱ.“沉铅”时,若溶液pH由10增大到了11,发生反应的离子方程式为
③含铅废水的处理:某科研小组用一种新型试剂(DH)去除废水中的痕量铅,脱铅反应为:。脱铅时最合适的pH约为
A.6 B.8 C.10 D.12
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】如图为碳元素的价类二维图,结合图中的物质部分转化关系,完成下列问题:
(1)下列说法正确的是__________
a.要实现反应①一定要与氧化剂作用
b.要实现反应②一定要与还原剂作用
c.在一定条件下木炭与浓硝酸能实现 反应①转化
d.反应⑤属于非氧化还原反应
(2)下列有关碳及其化合物类别及性质说法不正确的是__________
a.CO不属于酸性氧化物,具有还原性
b.CO2属于酸性氧化物,可以与碱反应生成碳酸盐
c.NaHCO3属于弱酸的酸式盐,既能与硫酸反应又能与NaOH反应
d.金刚石和石墨互为同素异形体,其物理性质和化学性质均相同
(3)高炉炼铁的过程是将铁矿石(Fe2O3)还原成金属铁的过程,实现了反应③的转化,请写出其反应的化学方程式,并用“双线桥”表示电子的得失情况______________________________ 。
(4)化学活动课上,两组同学分别用如图所示甲、乙两装置探究“Na2CO3、NaHCO3与稀盐酸的反应”。按下表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。请回答:
①两组反应开始时,装置___________ (填“甲”或“乙”)中的气球体积先变大,该装置中反应的离子方程式是______________________ 。
②当试管中不再有气体生成时,两组实验出现不同现象。
按上表第A组原因分析方法,分析第B组实验甲中气球为比乙中气球体积大的原因__________ 。用离子方程式表示第B组乙中气球又缩小的原因:______________ 。
(1)下列说法正确的是
a.要实现反应①一定要与氧化剂作用
b.要实现反应②一定要与还原剂作用
c.在一定条件下木炭与浓硝酸能实现 反应①转化
d.反应⑤属于非氧化还原反应
(2)下列有关碳及其化合物类别及性质说法不正确的是
a.CO不属于酸性氧化物,具有还原性
b.CO2属于酸性氧化物,可以与碱反应生成碳酸盐
c.NaHCO3属于弱酸的酸式盐,既能与硫酸反应又能与NaOH反应
d.金刚石和石墨互为同素异形体,其物理性质和化学性质均相同
(3)高炉炼铁的过程是将铁矿石(Fe2O3)还原成金属铁的过程,实现了反应③的转化,请写出其反应的化学方程式,并用“双线桥”表示电子的得失情况
(4)化学活动课上,两组同学分别用如图所示甲、乙两装置探究“Na2CO3、NaHCO3与稀盐酸的反应”。按下表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。请回答:
①两组反应开始时,装置
②当试管中不再有气体生成时,两组实验出现不同现象。
试剂用量 | 实验现象 | 分析原因 | |
第A组 | 0.84gNaHCO3 1.06gNa2CO3 6ml 4mol·L-1盐酸 | 甲中气球与乙中气球的 体积相等 | 甲、乙盐酸均过量 n(NaHCO3)= n(Na2CO3) V(CO2)甲=V(CO2)乙 |
第B组 | 1.2gNaHCO3 1.2gNa2CO3 6ml 2mol·L-1盐酸 | 甲中气球比乙中气球的体积大 片刻后,乙中气球又缩小,甲中气球的体积基本不变 |
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解答题-实验探究题
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适中
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【推荐1】某实验室废液含、Na+、Fe3+、Cr3+、、等离子,现通过如下流程变废为宝制备K2Cr2O7。
已知:
(a);
(b)金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表。
请回答:
(1)某同学采用纸层析法判断步骤①加入KOH的量是否合适。在加入一定量KOH溶液后,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开、氨熏后的斑点如图所示。加入KOH最适合的实验编号是(实验顺序已打乱)________ ,C的斑点颜色为________ 。
(2)步骤②含Cr物质发生的主要反应的离子方程式为________________________ 。
(3)在下列装置中,②应选用________ 。(填标号)
(4)部分物质的溶解度曲线如图2,步骤⑤可能用到下列部分操作:a.蒸发至出现大量晶体,停止加热;b.冷却至室温;c,蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;d.洗涤;e.趁热过滤;f.抽滤。请选择合适操作的正确顺序________ 。
(5)步骤⑤中合适的洗涤剂是________ (“无水乙醇”、“乙醇-水混合液”、“热水”、“冰水”)。
(6)取mg粗产品配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用cmol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定(杂质不反应),消耗标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液VmL,则该粗产品中K2Cr2O7的纯度为________ 。
已知:
(a);
(b)金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表。
金属离子 | pH | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Cr3+ | 4.9 | 6.8 |
(1)某同学采用纸层析法判断步骤①加入KOH的量是否合适。在加入一定量KOH溶液后,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开、氨熏后的斑点如图所示。加入KOH最适合的实验编号是(实验顺序已打乱)
(2)步骤②含Cr物质发生的主要反应的离子方程式为
(3)在下列装置中,②应选用
(4)部分物质的溶解度曲线如图2,步骤⑤可能用到下列部分操作:a.蒸发至出现大量晶体,停止加热;b.冷却至室温;c,蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;d.洗涤;e.趁热过滤;f.抽滤。请选择合适操作的正确顺序
(5)步骤⑤中合适的洗涤剂是
(6)取mg粗产品配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用cmol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定(杂质不反应),消耗标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液VmL,则该粗产品中K2Cr2O7的纯度为
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名校
解题方法
【推荐2】某化工厂从含的废料(杂质为)中回收、制备具有良好的电化学活性和高堆积密度的羟基氧化镍(NiOOH))的工艺流程如下图:
(1)“酸浸”中不断用搅拌机进行搅拌的目的是___________ ;料渣1的主要成分是___________ (填化学式)
(2)“除铁”中试剂X常用过氧化氢溶液,写出其除铁反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比___________ ;试剂Y用于调节溶液的,根据下列数据,则的调控范围是___________ 。
(3)写出“氧化”步骤中反应的离子方程式:___________
(4)“沉钙”中当溶液中,通过计算确定溶液中是否沉淀完全。_______ [常温时,;当离子浓度小于时,认为完全沉淀]
(1)“酸浸”中不断用搅拌机进行搅拌的目的是
(2)“除铁”中试剂X常用过氧化氢溶液,写出其除铁反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比
离子 | |||
开始沉淀的 | 1.5 | 6.5 | 7.2 |
沉淀完全的 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
(3)写出“氧化”步骤中反应的离子方程式:
(4)“沉钙”中当溶液中,通过计算确定溶液中是否沉淀完全。
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga2( Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4)获得3种金属盐,并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓( GaN) ,部分工艺流程如下:
已知:①常温下,浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。
②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1金属离子浓度 及开始沉淀的pH
表2金属离子的萃取率
(1)“浸出”时ZnFe2O4发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)滤液1中可回收利用的物质是___________ ,滤 饼的主要成分是___________ ;萃取前加入的固体X为___________ ,加入X的目的是___________ 。
(3)Ga与Al同主族,化学性质相似。反萃取后,镓的存在形式为___________ (填化学式)。
(4)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时,以粗镓为阳极,以NaOH溶液为电解液,阴极的电极反应为___________ 。
(5)GaN可采用MOCVD (金属有机物化学气相淀积)技术制得:以合成的三甲基镓为原料,使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物,该过程的化学方程式为___________ 。
(6)滤液1中残余的Ga3+的浓度为___________ mol·L-1。
已知:①常温下,浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。
②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1金属离子浓度 及开始沉淀的pH
金属离子 | 浓度( mol· L-1) | 开始沉淀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 |
表2金属离子的萃取率
金属离子 | 萃取率(%) |
Fe2+ | 0 |
Fe3+ | 99 |
Zn2+ | 0 |
Ga3+ | 97-98.5 |
(1)“浸出”时ZnFe2O4发生反应的化学方程式为
(2)滤液1中可回收利用的物质是
(3)Ga与Al同主族,化学性质相似。反萃取后,镓的存在形式为
(4)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时,以粗镓为阳极,以NaOH溶液为电解液,阴极的电极反应为
(5)GaN可采用MOCVD (金属有机物化学气相淀积)技术制得:以合成的三甲基镓为原料,使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物,该过程的化学方程式为
(6)滤液1中残余的Ga3+的浓度为
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