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Fe₂O₃、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：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
80.0
80.0
%（保留3位有效數字）。

【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，使產率降低；80.0

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：10難度：0.4

相似題

1．為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金（其余成分與酸堿都不反應）廢料的再利用，某同學實設計的回收利用方案如下：

（1）濾渣B中含有

（填化學式，下同）；試劑Z為

。
（2）寫出生成沉淀C的離子方程式

。
（3）若要從濾液D得到綠礬晶體，必須進行的實驗操作步驟：

、冷卻結晶、

、自然干燥，在這一系列操作中必要的夾持裝置外，還有酒精燈、燒杯、玻璃棒、蒸發(fā)皿、

。
（4）試劑Y是H₂O₂溶液，寫出生成硫酸銅溶液的化學方程式

。
（5）為測定綠礬晶體中結晶水含量，某同學取綠礬晶體m₁g,在隔絕空氣下加熱，使綠礬晶體失去結晶水，當質量不再變化稱得固體質量裝置為m₂g,綠礬化學式中結晶水數目x=

（列式表示）。
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：7引用：1難度：0.5
解析
2．粗鹽中含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質，需要提純后才能綜合利用。粗鹽提純的步驟有：
①加入過量的Na₂CO₃溶液；②加入過量的BaCl₂溶液；③加入過量的NaOH溶液；④調節(jié)溶液的pH等于7；⑤溶解；⑥過濾；⑦蒸發(fā)結晶。
（1）正確的操作順序是

（填寫序號字母）。
a.⑤②③①⑥④⑦b.⑤①②③⑥④⑦
c.⑤③②①⑥④⑦d.⑤②①③④⑥⑦
（2）加入過量的Na₂CO₃溶液的目的是

（3）檢驗提純后所得固體中是否含SO₄^2-的操作方法是：取少許提純后的固體，加水溶解配成溶液，

。
（4）有NaCl和KCl的混合物25g,溶于水配成100mL的溶液，加入足量的AgNO₃溶液，充分反應后濾出沉淀，充分洗滌、干燥，得沉淀質量為57.4g,求100mL的溶液中NaCl和KCl的物質的量濃度各為多少？（請寫出計算過程）。
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.7
解析

3．工業(yè)上用酸性K₂Cr₂O₇作鍍件上銅鍍層的除銅劑，氧化鍍件上的銅層?，F對除銅后的廢液（含有Cr³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、SO₄^2-）進行回收循環(huán)利用，設計了如圖工藝流程。

已知：
①2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O。
②BaCr₂O₇可溶于水，Ba CrO₄難溶于水。
③Zn²⁺、Cr³⁺與OH^-的反應原理與Al³⁺相似，氫氧化物的沉淀pH的相關數據如表：

狀態(tài)
pH
離子沉淀完全時沉淀開始溶解沉淀完全溶解

Zn²⁺ 8.0 10.5 12.5

Cr³⁺ 6.8 12 14

Al³⁺ 5.2 7.8 10.8

（1）K₂Cr₂O₇中鉻的化合價為

價。
（2）“沉淀除雜”后測得c（OH^-）=2mol?L^-1，溶液中的陰離子除了OH^-和SO₄^2-還有

（填離子符號）。
（3）“濾渣Ⅰ”的主要成分是

（填化學式）。
（4）“氧化”時的還原產物為MnO₂，寫出反應的離子方程式：

。
（5）“調pH”時需將pH調至8.0～10.0之間，其目的是

。
（6）SO₄^2-濃度太大不利于除銅退鍍液除銅，“除SO₄^2-”時，需先將溶液保持至較強的酸性再加入BaCO₃，本實驗所需的BaCO₃不宜過量，其原因為

。
（7）請寫出除銅退鍍液除銅的反應的離子方程式：

。

發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：9引用：1難度：0.5

解析

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狀態(tài) pH 離子	沉淀完全時	沉淀開始溶解	沉淀完全溶解
Zn²⁺	8.0	10.5	12.5
Cr³⁺	6.8	12	14
Al³⁺	5.2	7.8	10.8