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)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,性質與Al相似;
②離子完全沉淀的pH值:SiO32-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℃,2h70℃,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-+AsO43-+6H2OGaAs+4OH-+4H2O2=GaO2-+AsO43-+6H2O。
(4)“濾渣1”的成分為 Fe2O3Fe2O3 (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,使產率降低通入過量的CO2,會使GaO2-變成Ga(OH)3沉淀下來,使產率降低。
(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 80.080.0%(保留3位有效數(shù)字)。
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【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-+AsO43-+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,使產率降低;80.0
【解答】
【點評】
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(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?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:0.1