銦被廣泛應用于電子工業(yè)、航空航天、太陽能電池新材料等高科技領域。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：①焙燒后金屬元素均以硫酸鹽的形式存在。
②As2O3微溶于水
③In（OH）3性質(zhì)與Al（OH）3類似
④FeS4O6為強電解質(zhì)
回答下列問題：
（1）FeAsO4?2H2O中鐵元素化合價為+3價，As的化合價為 +5+5。
（2）“硫酸化焙燒”時，其他條件一定，焙燒溫度對“水浸”時銦、鐵浸出率的影響如圖所示。
適宜的焙燒溫度是 450450℃，溫度過高銦、鐵浸出率降低的原因是 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”工藝中的浸渣除了As2O3外，還含有 PbSO4、SiO2PbSO4、SiO2。
（4）“還原鐵”工藝反應的離子方程式為 2Fe3++2S2O2-3=2Fe2++S4O2-62Fe3++2S2O2-3=2Fe2++S4O2-6。
（5）“萃取除鐵”工藝中，用30%的P2O4作萃取劑時，發(fā)現(xiàn)當溶液pH＞1.5后，銦萃取率隨pH值的升高而下降，原因是 當溶液pH＞1.5后，溶液中的銦離子發(fā)生水解，形成難被P 204萃取的離子，導致銦萃取率下降當溶液pH＞1.5后，溶液中的銦離子發(fā)生水解，形成難被P 204萃取的離子，導致銦萃取率下降。
（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++3H2OAs2O3+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。
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3
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【答案】+5；450；溫度過高，硫酸大量揮發(fā)，且部分分解；PbSO4、SiO2；2Fe3++2S2=2Fe2++S4；當溶液pH＞1.5后，溶液中的銦離子發(fā)生水解，形成難被P 204萃取的離子，導致銦萃取率下降；；As2O3+6Zn+12H+=2AsH3↑+6Zn2++3H2O；萃余液
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；As2O3+6Zn+12H+=2AsH3↑+6Zn2++3H2O；萃余液【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：24引用：2難度：0.6
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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）轉變成重要的化工原料FeSO4（反應條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應選擇（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可轉化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應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在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是。
（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為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分數(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步應加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
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）轉變成重要的化工原料FeSO4（反應條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應選擇（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可轉化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應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在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是。
（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為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質(zhì)量分數(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步應加入FeCO3kg.（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 -
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”），陽極的電極反應式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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