當(dāng)前位置： 2023年新疆烏魯木齊市高考化學(xué)第一次質(zhì)檢試卷> 試題詳情

銦被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、航空航天、太陽能電池新材料等高科技領(lǐng)域。從銅煙灰氧壓酸浸渣（主要含PbSO₄、FeAsO₄?2H₂O、SiO₂、S、In₂O₃、In₂S₃）中提取銦的工藝如圖所示。已知：FeS₄O₆為強電解質(zhì)；P₂O₄為磷酸二異辛酯。

回答下列問題：
（1）寫出元素周期表前20號元素中，與銦化學(xué)性質(zhì)相似的金屬元素的符號
Al
Al
。
（2）“硫酸化焙燒”后金屬元素均以硫酸鹽的形式存在。在其他條件一定時，測得焙燒溫度對“水浸”時銦、鐵浸出率的影響如圖所示，則適宜的焙燒溫度是
450
450
℃，溫度過高銦、鐵浸出率降低的原因可能是
溫度過高，硫酸大量揮發(fā)，且部分分解
溫度過高，硫酸大量揮發(fā)，且部分分解

（3）“水浸”時，浸渣除了As₂O₃外，還含有
PbSO₄、SiO₂
PbSO₄、SiO₂
。
（4）“還原鐵”時反應(yīng)的離子方程式為
2Fe³⁺+2S₂
O
2
-
3
=2Fe²⁺+S₄
O
2
-
6
2Fe³⁺+2S₂
O
2
-
3
=2Fe²⁺+S₄
O
2
-
6
。
（5）“萃取除鐵”時，用30%的P₂O₄作萃取劑時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溶液pH＞1.5后，銦萃取率隨pH值的升高而下降，原因是
當(dāng)溶液pH＞1.5后，溶液中的銦離子發(fā)生水解，形成難被P₂O₄萃取的粒子，導(dǎo)致銦萃取率下降
當(dāng)溶液pH＞1.5后，溶液中的銦離子發(fā)生水解，形成難被P₂O₄萃取的粒子，導(dǎo)致銦萃取率下降
。
（6）“置換銦”時，發(fā)現(xiàn)會有少量的氣體AsH₃生成，AsH₃的電子式為
，生成AsH₃的離子方程式為
As₂O₃+6Zn+12H⁺=2AsH₃↑+6Zn²⁺+3H₂O
As₂O₃+6Zn+12H⁺=2AsH₃↑+6Zn²⁺+3H₂O
。
（7）整個工藝流程中，可循環(huán)利用的溶液是
萃余液
萃余液
。

【考點】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．

【答案】Al；450；溫度過高，硫酸大量揮發(fā)，且部分分解；PbSO₄、SiO₂；2Fe³⁺+2S₂

=2Fe²⁺+S₄

；當(dāng)溶液pH＞1.5后，溶液中的銦離子發(fā)生水解，形成難被P₂O₄萃取的粒子，導(dǎo)致銦萃取率下降；菁優(yōu)網(wǎng)

；As₂O₃+6Zn+12H⁺=2AsH₃↑+6Zn²⁺+3H₂O；萃余液

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：35引用：2難度：0.6

相似題

1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe₂O₃存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO₄（反應(yīng)條件略）。

活化硫鐵礦還原Fe³⁺的主要反應(yīng)為：FeS₂+7Fe₂（SO₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄與Fe₂O₃反應(yīng)的離子方程式是

。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全被還原，應(yīng)選擇

（填字母編號）。
A．KMnO₄溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe²⁺不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是

。
（4）FeSO₄可轉(zhuǎn)化為FeCO₃，F(xiàn)eCO₃在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO₃在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe₂O₃的熱化學(xué)方程式是

。
（5）FeSO₄在一定條件下可制得FeS₂（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS₂=Fe+2Li₂S，正極反應(yīng)式是

（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe₂O₃，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計，按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO₃

kg。
發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3
解析
2．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe₂O₃存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO₄（反應(yīng)條件略）。

活化硫鐵礦還原Fe³⁺的主要反應(yīng)為FeS₂+7Fe₂（SO₄）₃+8H₂O═15FeSO₄+8H₂SO₄，不考慮其他反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄與Fe₂O₃反應(yīng)的離子方程式是

。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全還原，應(yīng)選擇

（填字母編號）。
A．KMnO₄溶液B．K₃[Fe（CN）₆]溶液C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5．2，此時Fe²⁺不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是

。
（4）FeSO₄可轉(zhuǎn)化為FeCO₃，F(xiàn)eCO₃在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H=-1 648kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393kJ?mol^-1
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=-1 480kJ?mol^-1FeCO₃在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe₂O₃的熱化學(xué)方程式是

。
（5）FeSO₄在一定條件下可制得FeS₂（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS₂═Fe+2Li₂S，正極反應(yīng)式是

。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe₂O₃，其含量為50%．將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO₃

kg.（不需計算，寫出表達式即可）
發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5
解析
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計算機中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）₂等物質(zhì)）制備Mn₃O₄的工藝流程如圖：

已知：①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有

。
（2）濾渣的主要成分是

。
（3）氧化時，生成Mn₃O₄的離子方程式為

產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入

。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH₄）₂CO₃
（5）通過對上述“氧化”工藝進行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示

氧化時N₂H₄?H₂O的作用是

。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn₂O₃還原成Mn₃O₄的化學(xué)方程式為

。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）

電源正極為

（填“a”或“b”），陽極的電極反應(yīng)式為

。
發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
解析

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