當前位置： 2021-2022學年河北省承德市隆化縣存瑞中學高三（上）期中化學試卷> 試題詳情

2021年5月15日，火星探測器“天問一號”成功著陸火星，著陸后“天問一號”將利用三結砷化鎵太陽能電池作為其動力。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：SiO₃^2-為8，GaO₂^-為5.5。
回答下列問題：
（1）“風化粉碎”的目的是
增大反應物接觸面積，加快浸出速率，提高浸出率
增大反應物接觸面積，加快浸出速率，提高浸出率
。
（2）圖1、圖2分別為堿浸時溫度和浸泡時間對浸出率的影響，根據(jù)圖中信息確定最佳反應條件：
70℃，2h
70℃，2h
；超過70℃，浸出率下降的原因可能有
超過70℃，H₂O₂受熱分解，影響浸出率
超過70℃，H₂O₂受熱分解，影響浸出率
。

（3）“堿浸”時，GaAs中Ga以NaGaO₂的形式進入溶液中，該反應的離子方程式是：
GaAs+4OH^-+4H₂O₂=GaO₂^-+AsO₄^3-+6H₂O
GaAs+4OH^-+4H₂O₂=GaO₂^-+AsO₄^3-+6H₂O
。
（4）“濾渣1”的成分為
Fe₂O₃
Fe₂O₃
（填化學式），“操作a”為
蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶
蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶
、過濾、洗滌、干燥。
（5）“調(diào)pH₁”時，不能通入過量的CO₂，其原因是：
通入過量的CO₂，會使GaO₂^-變成Ga（OH）₃沉淀下來，使產(chǎn)率降低
通入過量的CO₂，會使GaO₂^-變成Ga（OH）₃沉淀下來，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
80.0
80.0
%（保留3位有效數(shù)字）。

【答案】增大反應物接觸面積，加快浸出速率，提高浸出率；70℃，2h；超過70℃，H₂O₂受熱分解，影響浸出率；GaAs+4OH^-+4H₂O₂=GaO₂^-+AsO₄^3-+6H₂O；Fe₂O₃；蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；通入過量的CO₂，會使GaO₂^-變成Ga（OH）₃沉淀下來，使產(chǎn)率降低；80.0

【解答】

【點評】

聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。

當前模式為游客模式，立即登錄查看試卷全部內(nèi)容及下載

發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：10引用：1難度：0.4

相似題

1．黃鉀鐵礬渣經(jīng)如下流程可將其轉(zhuǎn)化為錳鋅鐵氧體：

已知：①黃鉀鐵礬渣中鐵主要以Fe₂O₃形式存在，鋅主要以硫酸鋅（ZnSO₄）、氧化鋅（ZnO）、硅酸鋅（ZnSiO₃）形式存在，黃鉀鐵礬渣的某些元素成分如表所示：

元素 Fe Zn Cu Cd Ca Mg Si

質(zhì)量分數(shù)% 28.9 8.77 0.37 0.18 0.37 0.84 4.63

②NH₄F溶液用于沉淀Mg²⁺和Ca²⁺ ③Fe和Cd的金屬活動性相近
（1）“酸浸”后，濾渣1的主要成分為

（寫化學式）；為了提高浸出率，可采取的措施有

（寫出一種即可）。
（2）“還原除雜”工序中，加入鐵粉是為了除去溶液中

、

等金屬雜質(zhì)離子。
（3）加入（NH₄）₂S沉淀Cd²⁺時應避免過量，原因是

；若此過程中溶液攪拌時間過長，則會導致Cd²⁺去除率偏低，原因是

。（已知：CdS的溶度積K_sp=8×10^-27，F(xiàn)eS的溶度積K_sp=8×10^-19，ZnS的溶度積K_sp=8×10^-24）
（4）寫出“共沉淀“工序中生成FeCO₃的離子反應方程式為：

。
（5）錳鋅鐵氧體是種重要的磁性材料。測定鐵氧體中ZnO的實驗步驟如圖：

①寫出除錳（Mn²⁺）步驟中的離子方程式：

。
②準確量取25.00mL溶液A，掩蔽鐵后，用二甲酚橙作指示劑，用0.0100mol?L^-1的EDTA（Na₂H₂Y）標準溶液滴定其中的Zn²⁺（反應原理為Zn²⁺+H₂Y^2-=ZnY^2-+2H⁺）；至消定終點時消耗EDTA標準溶液20.00mL．通過計算確定該鐵氧體中ZnO的質(zhì)量分數(shù)為

。

發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：62引用：2難度：0.6

解析

2．黃鉀鐵礬渣（含ZnO、Fe₂O₃及少量CuO、MgO等）是冶煉廠一種廢渣，為了綜合利用減小污染，可用于制備錳鋅鐵氧體，設計如圖流程：

已知：錳鋅鐵氧體和MgF₂ 均難溶于水
下列說法不正確的是（　?。?/h2>

A．步驟①中的硫酸可用濃硫酸并加熱來加快反應速率

B．步驟②中Fe粉主要用于濾液中的Fe³⁺、Cu²⁺的還原，同時不能用NH₃?H₂O替換NH₄F

C．步驟③涉及的離子反應為氧化還原反應

D．步驟④將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾可獲得（NH₄）₂SO₄晶體

發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：69引用：2難度：0.7

解析

3．TiO₂和CaTiO₃都是光電轉(zhuǎn)化的重要材料。某探究小組利用鈦鐵礦（主要成分為鈦酸亞鐵FeTiO₃，還含有少量SiO₂等雜質(zhì)）來制備TiO₂和CaTiO₃，并利用黃鉀鐵礬[KFe₃（SO₄）₂（OH）₆]回收鐵的工藝流程如圖所示：
已知：a.“氧化酸解”后濾液①中鈦元素以TiO²⁺形式存在于溶液中；
b.黃鉀鐵礬[KFe₃（SO₄）₂（OH）₆]可存在于堿性溶液中。
回答下列問題：
（1）FeTiO₃中鈦元素的化合價為

；盛放KOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞的原因是

（用化學方程式表示）。
（2）“氧化酸解”時，控制反應溫度為150℃，不同氧化劑對鈦鐵礦酸解率的影響如圖所示。50min時，要求酸解率大于85%，則所選氧化劑應為

；采用H₂O₂作氧化劑時，其效率低的原因可能是

。

不同氧化劑對鈦鐵礦酸解率的影響
（3）根據(jù)工藝流程圖，寫出生成KFe₃（SO₄）₂（OH）₆的離子方程式：

。
（4）寫出“高溫煅燒”中由TiO₂制備CaTiO₃的化學方程式：

。
（5）T℃時，F(xiàn)e³⁺恰好沉淀完全[此時溶液中c（Fe³⁺）=1.0×10^-5mol/L]，已知T℃時，F(xiàn)e（OH）₃的K_sp=1.0×10^-38，水的離子積K_w=1.0×10^-13.2。請通過計算求此時溶液的pH（寫出計算過程）

。
發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：13引用：1難度：0.6
解析

把好題分享給你的好友吧~~

元素	Fe	Zn	Cu	Cd	Ca	Mg	Si
質(zhì)量分數(shù)%	28.9	8.77	0.37	0.18	0.37	0.84	4.63

2．黃鉀鐵礬渣（含ZnO、Fe2O3及少量CuO、MgO等）是冶煉廠一種廢渣，為了綜合利用減小污染，可用于制備錳鋅鐵氧體，設計如圖流程：已知：錳鋅鐵氧體和MgF2 均難溶于水下列說法不正確的是（ ?。?/h2>

2．黃鉀鐵礬渣（含ZnO、Fe₂O₃及少量CuO、MgO等）是冶煉廠一種廢渣，為了綜合利用減小污染，可用于制備錳鋅鐵氧體，設計如圖流程：

已知：錳鋅鐵氧體和MgF₂ 均難溶于水
下列說法不正確的是（　?。?/h2>