Question

【題目】鎵(Ga)是第四周期IIIA族元素，高純鎵是一種重要的半導體基礎材料。工業上采用周期反向電解法制備99.999%—99.9999%的高純鎵。“造液階段”以金屬鎵(含Zn、Fe、Cu、Al、Ca等雜質)為陽極，鉑為陰極。NaOH溶液為電解液，電解制備含CaO2-的電解液并除去大部分雜質，同時在陰極可析出金屬鎵。已知活動順序:Al>Ga。下列有關“造液階段”的說法正確的是

A. 陽極只發生反應:Ga+4OH--3e-=GaO2-+2H2O

B. 陽極泥的主要成分是Zn、Fe、Cu、Al

C. 陰極增加的質量等于陽極減少的質量

D. 陰極的電極反應式為:2H2O +2e-=H2↑+2OH-，GaO2-+2H2O +3e-=Ga+4OH-

Answer 1

【答案】D

【解析】A. 以金屬鎵(含Zn、Fe、Cu、Al、Ca等雜質)為陽極，陽極上活潑的金屬Al等也要放電，故A錯誤；B. 以金屬鎵(含Zn、Fe、Cu、Al、Ca等雜質)為陽極，陽極上活潑的金屬Al 等也要放電，因此陽極泥中一定不存在Al，故B錯誤；C. 以金屬鎵(含Zn、Fe、Cu、Al、Ca等雜質)為陽極，陽極上活潑的金屬Al 等也要放電，而陰極只析出鎵，陰極增加的質量不等于陽極減少的質量（陽極減少的質量包含陽極泥和放電金屬），故C錯誤；D. 陽極上主要反應為Ga+4OH--3e-=GaO2-+2H2O，陰極上GaO2-得電子發生還原反應生成Ga，在開始階段，溶液中的GaO2-濃度較小時，電極反應式為:2H2O +2e-=H2↑+2OH-，故D正確；故選D。