工業上可利用煉鋅礦渣（主要含鐵酸Ga2（Fe2O4）3、鐵酸鋅ZnFe2O4）獲得3種金屬鹽，并進一步利用鎵鹽例制備具有優異光電性能的氮化鎵（GaN），部分工藝流程如圖1：
已知：①常溫下，浸出液中各離子的濃度及其開始形成氫氧化物沉淀的pH與金屬離子在該工藝條件下的萃取率（進入有機層中金屬離子的百分數）如表。
②與鋁的化學性質相似。
③當溶液中剩余離子的濃度小于10-5mol/L時，視為沉淀完全。
| 金屬離子 | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Ga3+ |
| 開始沉淀pH | 8.0 | 1.7 | 5.5 | 3.0 |
| 沉淀完全pH | 9.6 | 3.2 | 8.0 | 4.9 |
| 萃取率（%） | 0 | 99 | 0 | 97～98.5 |
（1）Ga2（Fe2O4）3中Ga的化合價為
+3
+3
，“浸出”時其發生反應的離子方程式為 Fe2O42-+8H+=2Fe3++4H2O
Fe2O42-+8H+=2Fe3++4H2O
。（2）濾餅的主要成分是
Fe（OH）3、Ga（OH）3
Fe（OH）3、Ga（OH）3
，萃取前加入的固體X為 Fe
Fe
。（3）電解過程包括電解反萃取液制粗鎵和粗鎵精煉兩個步驟。寫出第一步電解產生粗鎵的電極反應式：
GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-
GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-
。（4）GaN可采用MOCVD（金屬有機物化學氣相淀積）技術制得：以“合成”步驟中產生的三甲基鎵（Ga（CH3）3）為原料，使其與NH3發生系列反應得到GaN和另一種產物，該過程的化學方程式為
Ga（CH3）3+NH3=3CH4+GaN
Ga（CH3）3+NH3=3CH4+GaN
。（5）由濾液可制備ZnC2O4?2H2O，再通過熱分解探究其產物，已知ZnC2O4?2H2O（M=189）的TG-DTA（熱重分析一差熱分析）曲線如圖所示。（熱流：是指反應過程中，單位時間內通過反應體系傳遞的熱量）
則ZnC2O4?2H2O分解是
吸熱
吸熱
反應（填“放熱”或“吸熱”），分解的總化學方程式為 ZnC2O4?2H2O ZnO+CO↑+CO2↑+2H2O↑
△
ZnC2O4?2H2O ZnO+CO↑+CO2↑+2H2O↑
。 △
【答案】+3；Fe2O42-+8H+=2Fe3++4H2O；Fe（OH）3、Ga（OH）3；Fe；GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-；Ga（CH3）3+NH3=3CH4+GaN；吸熱；ZnC2O4?2H2O ZnO+CO↑+CO2↑+2H2O↑
△
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：14引用：1難度：0.9
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