GaN凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能，应用于5G技术。工业上由赤泥（含，还有少量等杂质）提取镓制备氮化镓流程如下：已知：①镓性质与铝相似，金属活动性介于锌和铁之间。②萃取镓的原理为：。回答下列问题：

1. GaN凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能，应用于5G技术。工业上由赤泥（含 $\text{[math]}$ ，还有少量 $\text{[math]}$ 等杂质）提取镓 $\text{[math]}$ 制备氮化镓流程如下：

已知：①镓性质与铝相似，金属活动性介于锌和铁之间。

②萃取镓的原理为： $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

(1) 为提高酸浸效率可采取的措施是（任写一条）。

(2) “浸渣”主要成分是（写化学式）。

(3) 已知：一定温度下，溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为 $\text{[math]}$ 。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后，水相中Ga元素的残留率为（用含k的代数式表示）。

(4) 水相2与足量NaOH溶液反应的离子方程式为、。

(5) “合成”步骤中， $\text{[math]}$ 促进了金属Ga在 $\text{[math]}$ 和高温环境中的转化，其化学方程式为。

(6) 一种镍催化法生产GaN的工艺如图。

“酸浸”操作的目的是。

【考点】

物质的分离与提纯;

【答案】

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流程题普通

1. 蛇纹石矿的主要成分为 $\text{[math]}$ 等，一种综合利用蛇纹石矿回收镁资源的工艺流程如下：

已知：

①当溶液中被沉淀离子 $\text{[math]}$ 时，认为该离子沉淀完全。

② $\text{[math]}$ ，氢硫酸的两步电离常数分别为 $\text{[math]}$ 。

(1) $\text{[math]}$ 位于元素周期表第周期第族，其原子核外价层电子排布式为。

(2) “加压酸浸”中，滤渣1的主要成分除S外还有。

(3) “氧化”中空气的作用是， $\text{[math]}$ 发生反应的离子方程式为。

(4) “除铁”过程中生成难溶于水的、大颗粒、沉降速率快的黄钠铁矾 $\text{[math]}$ 晶体，相较于传统的通过调节 $\text{[math]}$ 生成 $\text{[math]}$ 沉淀，其它金属阳离子损失更少，理由是， $\text{[math]}$ 溶液需缓慢加入，原因是。

(5) “沉镍”中，当 $\text{[math]}$ 恰好完全沉淀时，若溶液中 $\text{[math]}$ ，则此时溶液的 $\text{[math]}$ 约为。

流程题困难

2. 阳极泥焙烧渣含 $\text{[math]}$ (金)，用如下方法分离提取 $\text{[math]}$ 。

(1) 浸铜后经操作，将混合物分离。

(2) “溶金”生成 $\text{[math]}$ 的化学方程式是。

实验I．称取 $\text{[math]}$ 试样于烧杯中，加入铁粉和盐酸，加热，充分反应后过滤，用热水洗涤银粉，直至检验无氯离子。

①铁将 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 的化学方程式为。

②检验氯离子的方法是。

③铁的氢氧化物易包裹在 $\text{[math]}$ 粉末上，会阻碍 $\text{[math]}$ 与铁的反应。盐酸的作用是(答出两点)。

(4) 测定 $\text{[math]}$ 的含量

实验Ⅱ．将实验I所得银粉用硝酸溶解，加入 $\text{[math]}$ 指示剂，用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定 $\text{[math]}$ ，至出现稳定的浅红色时消耗 $\text{[math]}$ 标准溶液 $\text{[math]}$ 。

资料： $\text{[math]}$ (白色)

① $\text{[math]}$ 试样中银的质量分数为。

②若银粉中含有铁粉，会使所测质量分数(填“偏高”或“偏低”)。

流程题困难

3. 氧氯化锆 $\text{[math]}$ 可溶于水，微溶于盐酸，可用作橡胶添加剂、涂料干燥剂、耐火材料等。工业上以锆英砂(主要成分是 $\text{[math]}$ ，不考虑杂质的影响)为原料，用“一酸一碱法”生产 $\text{[math]}$ 的流程如下图所示：

请回答下列问题：

(1)高温碱烧过程生成了 $\text{[math]}$ 和另一种钠盐，该反应的化学方程式是。

(2)转型操作的目的是。流程中有两步操作是为了除硅元素，这两步操作的名称分别是、。

(3)酸化过程需加入过量盐酸，该操作中发生反应的离子方程式是。

(4)“沸腾氯化法”是另一种生产 $\text{[math]}$ 的方法，该方法先将锆英砂和焦炭研磨成粉并混合，在高温的沸腾炉中用氯气将粉末吹起并充分反应生成 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和CO，分离出的 $\text{[math]}$ 水解即可得到 $\text{[math]}$ 和盐酸。

①在沸腾炉中用氯气把粉末吹起的目的是。

②“沸腾氯化法”与“一酸一碱法”相比优点是。

流程题困难