鎵是一種低熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)的稀有金屬,有“電子工業(yè)脊梁”的美譽(yù),被廣泛應(yīng)用到光電子工業(yè)和微波通信工業(yè)?;卮鹣铝袉栴}:
Ⅰ.鎵(Ga)的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。
(1)鎵元素在元素周期表中的位置是 第四周期第ⅢA族第四周期第ⅢA族。
(2)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃,且熔融狀態(tài)不導(dǎo)電,據(jù)此判斷,該化合物是 共價(jià)化合物共價(jià)化合物(填“共價(jià)化合物”或“離子化合物”)。
(3)已知As與Ga同周期,As與N同主族。
①用原子結(jié)構(gòu)理論推測(cè),GaAs中As元素的化合價(jià)為 -3-3。
②下列事實(shí)不能用元素周期律解釋的是 dd(填標(biāo)序號(hào))。
a.原子半徑:Ga>As
b.熱穩(wěn)定性:NH3>AsH3
c.堿性:Ga(OH)3>Al(OH)3
d.酸性:H3AsO4>H3AsO3
Ⅱ.利用煉鋅礦渣[主要含鐵酸鎵Ga2(Fe2O4)3、鐵酸鋅ZnFe2O4]可制得具有優(yōu)異光電性能的氮化鎵(GaN)。礦渣經(jīng)“酸浸”后所得酸浸液含有Zn2+、Fe2+、Fe3+、Ga3+等離子?,F(xiàn)欲使用萃取的方法,提取其中的鎵元素用于后續(xù)反應(yīng)(如圖所示)。
已知:金屬離子在該工藝條件下的萃取率(進(jìn)入有機(jī)層中的金屬離子百分?jǐn)?shù))見下表。
金屬離子 | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Ga3+ |
萃取率/% | 0 | 99 | 0 | 97~98.5 |
將煉鋅礦渣粉碎
將煉鋅礦渣粉碎
。(5)“酸浸”過程中;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
。(6)從上表可知,酸浸液直接萃取,效果不好。應(yīng)先加入某固體X,充分反應(yīng),過濾后再進(jìn)行萃取。固體X最好選用
Fe
Fe
(填化學(xué)式)。(7)“反萃取”后,溶液中鎵元素的存在形式為
G
a
O
-
2
G
a
O
-
2
【答案】第四周期第ⅢA族;共價(jià)化合物;-3;d;將煉鋅礦渣粉碎;Ga2(Fe2O4)3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O;Fe;
G
a
O
-
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:13引用:1難度:0.7
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