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(2022·济宁模拟)
综合处理炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4],实现变废为宝得到多种产品,进一步利用镓盐可制备具有优异光电性能的氮化镓GaN(Ga与Al同主族),部分工艺流程如图:
已知:①常温下,浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀的pH和金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Ga3+ |
开始沉淀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 |
②当溶液中剩余离子的浓度小于10-5mol·L-1时,视为沉淀完全。
③MOCVD:化学气相沉积,以合成的三甲基镓为原料,使其与NH3反应得到GaN。
请回答下列问题:
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(1)
已知铁酸锌可以用ZnO·Fe2O3表示,写出浸出时铁酸锌参加反应的化学方程式。
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(3)
固体X最佳选择为,电解过程可得粗镓,则得到金属镓的电极反应式为。
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(4)
三甲基镓与NH3反应得到GaN的同时获得的副产物为。
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(5)
滤液中残留的镓离子的浓度为
mol·L
-1。由滤液可制备ZnC
2O
4·2H
2O,再通过热分解探究其产物,制备ZnC
2O
4·2H
2O时,为提高晶体的纯度,Na
2C
2O
4溶液和滤液混合时应将
加入到
中,已知ZnC
2O
4·2H
2O的TG-DTA(热重分析一差热分析)曲线如图所示。
则ZnC2O4·2H2O分解是反应(填“放热”或“吸热”),分解的总化学方程式为。
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