我国某地粉煤灰中镓含量丰富,其主要成分以Ga2O3的形式存在,除此之外还含有A12O3、Fe3O4、SiO2等...
问题详情:
我国某地粉煤灰中镓含量丰富,其主要成分以Ga2O3的形式存在,除此之外还含有A12O3、Fe3O4、SiO2等杂质。已知从粉煤灰中回收镓的艺流程如图*所示。
信息:(i)转型液中镓以GaO2-的形式存在;
(ii)Ksp[Ga(OH3)]=1.4×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,Ksp[Fe(OH)2]=4.87×10-17。
回答下列问题:
(1)滤渣A中一定含有的成分是___________。
(2)“氧化”过程中加入H2O2的目的是___________,该过程中发生反应的离子方程式为___________。
(3)洗脱液中还有少量的Fe3+、Ga3+,其中Ga3+浓度为1.4×10-4mol/L,列式计算当Fe3+恰好沉淀完全时[c(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L],G a3+是否开始沉淀___________。
(4)流程图中两次调节pH的目的分别是___________。
(5)电解法可以提纯粗镓,具体原理如图乙所示①粗镓与电源___________极相连(填“正”或“负”)。②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在*极放电的电极反应式为___________。
【回答】
【*】 (1). SiO2 (2). 将Fe2+氧化为Fe3+,便于后续*作分离 (3). 2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O (4). 当Fe3+恰好沉淀时,溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)=2.7×10-39/1.0×10-5mol3/L3=2.7×10-34mol3/L3,Qc[Ga(OH)3]=c(Ga3+)•c3(OH-)=1.4×10-4mol/L×2.7×10-34mol3/L3 =3.78×10-38<Ksp[Ga(OH)3],故Ga3+未开始沉淀 (5). 第一次调节pH是为了使Fe3+沉淀从而分离,第二次调节pH是为了将Ga3+转化为GaO2—得到转型液 (6). 正 (7). GaO2—+3e—+2H2O==Ga+4OH—
【解析】
【分析】
粉煤灰中主要成分Ga2O3,还含有A12O3、Fe3O4、SiO2等杂质,加入盐*后,SiO2不反应,过滤留在滤渣A中,浸出液中的Fe2+被H2O2氧化,变成Fe3+,加*氧化*调节pH后,根据Ksp[Ga(OH3)]=1.4×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,使Fe3+变成沉淀进行分离,第二次调节pH是为了将Ga3+转化为GaO2—得到转型液,GaO2—在*极得电子,被还原为金属Ga。以此分析解答此题。
【详解】(1)结合上述分析滤渣A中一定含有的成分是SiO2。
(2)“氧化”过程中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,便于后续*作分离,该过程中发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O。
(3)当Fe3+恰好沉淀时,溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)=2.7×10-39/1.0×10-5mol3/L3=2.7×10-34mol3/L3,Qc[Ga(OH)3]=c(Ga3+)•c3(OH-)=1.4×10-4mol/L×2.7×10-34mol3/L3 =3.78×10-38<Ksp[Ga(OH)3],故Ga3+未开始沉淀。
(4) 第一次调节pH是为了使Fe3+沉淀从而分离,第二次调节pH是为了将Ga3+转化为GaO2—得到转型液;
(5)类比电解法精炼铜的原理可知,粗镓与电源正极相连,失电子,发生氧化反应,镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在*极放电的电极反应式为GaO2—+3e—+2H2O==Ga+4OH—。
知识点:金属元素的单质及其化合物
题型:综合题
-
下列离子方程式的书写正确的是( )A.过量C02通入*氧化钙溶液中:CO2+OH﹣═HCO3﹣B.Na202...
问题详情:下列离子方程式的书写正确的是()A.过量C02通入*氧化钙溶液中:CO2+OH﹣═HCO3﹣B.Na202加入H2180中:2Na2O2+2H218O═4Na++4OH﹣+18O2↑C.硅与***的反应:Si+4H++4F﹣═SiF4↑+2H2↑D.水玻璃中通人过量二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O═2Na++CO32﹣+H2SiO3【回答】【考点】离子方程...
-
反比例函数与直线相交于点点的横坐标为,则此反比例函数的解析式为( ) A. ...
问题详情:反比例函数与直线相交于点点的横坐标为,则此反比例函数的解析式为( ) A. B. C. D.【回答】C;知识点:反比例函数题型:选择题...
-
Formanycitiesintheworld,thereisnoroomtospreadoutfurthe...
问题详情: Formanycitiesintheworld,thereisnoroomtospreadoutfurther, NewYorkisanexample. A.forwhich B.inwhich C.ofwhich D.fromwhich【回答】 C知识点:定语从句题型:选择题...
-
可吸入颗粒物(指空气动力学直径小于10微米的颗粒物,表示为PM10。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微...
问题详情:可吸入颗粒物(指空气动力学直径小于10微米的颗粒物,表示为PM10。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物)是*市大气的一种主要污染物,它们虽然在大气中的含量很少,但是它对环境和人体的危害都很大。回答3-4题。3.读*市2003年1月16...
相关文章
- 重晶石矿石主要含有BaSO4,还含有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO2、FeS2、Na2O、K2...
- 铝土矿为自然界中铝的重要存在形式,通常含有50﹪左右的Al2O3,以及SiO2、Fe2O3和MgO等成分。上述...
- 铝元素含量居金属首位,主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。铝的单质...
- 某实验室以含镍废料(主要成分为NiO,还含有少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备Nix...
- 粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活*Al2...
- 实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO...
- 粉煤灰(主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等)是燃煤发电过程中产生的废渣,粉煤灰的综合利用具有很大的价值...
- (除特殊说明外,其余每空2分,共13分)某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3还含有Fe2O3等杂质。利...
- 明*石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明...
- 某地煤矸石经预处理后主要含SiO2(61%)、Al2O3(30%)和少量的Fe2O3、FeO及钙镁化合物等。某...