镓()在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含和少量的等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。工艺中，是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用提取金属离子的原理如图。已知：

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1. (2024高三上·广州月考) 镓( $\text{[math]}$ )在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含 $\text{[math]}$ 和少量的 $\text{[math]}$ 等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。
工艺中， $\text{[math]}$ 是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用 $\text{[math]}$ 提取金属离子 $\text{[math]}$ 的原理如图。已知：
① $\text{[math]}$ 。
② $\text{[math]}$ (冰晶石)的 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 。
③浸取液中， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 以 $\text{[math]}$ 微粒形式存在， $\text{[math]}$ 最多可与2个 $\text{[math]}$ 配位，其他金属离子与 $\text{[math]}$ 的配位可忽略。
1. （1） “电解”中，反应的化学方程式为。
2. （2） “浸取”中，由 $\text{[math]}$ 形成 $\text{[math]}$ 的离子方程式为。
3. （3） “还原”的目的：避免元素以(填化学式)微粒的形式通过 $\text{[math]}$ ，从而有利于 $\text{[math]}$ 的分离。
4. （4） “ $\text{[math]}$ 提取”中，原料液的 $\text{[math]}$ 浓度越，越有利于 $\text{[math]}$ 的提取；研究表明，原料液酸度过高，会降低 $\text{[math]}$ 的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I室中加入(填化学式)，以进一步提高 $\text{[math]}$ 的提取率。
5. （5） “调 $\text{[math]}$ ”中， $\text{[math]}$ 至少应大于，使溶液中 $\text{[math]}$ ，有利于 $\text{[math]}$ 配离子及 $\text{[math]}$ 晶体的生成。若“结晶”后溶液中 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 浓度为 $\text{[math]}$ 。
6. （6）一种含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 元素的记忆合金的晶体结构可描述为 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 交替填充在 $\text{[math]}$ 构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比 $\text{[math]}$ ，其立方晶胞的体积为 $\text{[math]}$ 。
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【知识点】

工业制金属铝

晶胞的计算

化学平衡移动原理

制备实验方案的设计

离子方程式的书写

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更新时间：2024-11-26

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