题目内容
【题目】三氧化二铟(In2O3)是一种透明的导电材料，可运用于接触屏、液晶显示器等高科技领域；铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。利用水铟矿[主要成分In(OH)3，常温下Ksp[In(OH)3]=l.41×10-33]制备In2O3的工艺流程如下：
（1）写出水铟矿被硫酸酸浸的离子方程式_____________________________。
（2）从硫酸铟溶液中制备硫酸铟晶体的实验步骤：________、_______、过滤、洗涤、干燥。
（3）某研究机构用硫酸提取铟时，酸度（每升溶液中含硫酸的质量）与浸出率关系如图
①当酸度为196时，硫酸物质的量浓度为______________。
②请选择适宜的酸度值：___________，并说明选择的理由____________。
（4）完成下列方程式：
（_____）In(NO3)3
（_____）In2O3+（_____） _______↑+（_____） _______↑
（5）高纯铟与浓硝酸反应过程中产生的NO2气体可被过氧化钠直接吸收，则标准状况下448mlNO2可被______gNa2O2吸收，NO2的排放会引起一系列的环境问题，任写一条其引起的环境问题___________________________________。
【答案】 In(OH)3+3H+ == In3++H2O 蒸发浓缩 冷却结晶 2 mol/L 180 酸度值为180时浸出率已经很高，继续增大酸度浸出率变化不大，但会增大生产成本 4 2 12 NO2 3 O2 0.78g 光化学烟雾或硝酸型酸雨
【解析】将主要成分为In(OH)3的水铟矿溶解于稀硫酸，根据酸碱中和原理得到硫酸铟的溶液，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并洗涤、干燥得到硫酸铟晶体，将所得晶体与稀硫酸混合后电解可得到粗铟，再用NaOH溶液为电解液，进行粗铟精炼临到高纯铟，最后将高纯铟溶解于稀硝酸，并通过加热促进硝酸铟分解可得到In2O3；则
（1）In(OH)3溶解于稀硫酸，发生反应的离子方程式为In(OH)3+3H+ == In3++H2O；（2）从硫酸铟的溶液中获得硫酸铟晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥；（3）①酸度是指每升溶液中含硫酸的质量，当酸度为196时，说明1L溶液中含有196g硫酸，物质的量是2mol，因此硫酸物质的量浓度为2mol/L。②根据图像可判断酸度值为180时浸出率已经很高，继续增大酸度浸出率变化不大，但会增大生产成本，所以选择适宜的酸度值为180。（4）硝酸铟受热易分解，产物为三氧化铟、二氧化氮及氧气，根据电子守恒和原子守恒可得此反应方程式，式：4In(NO3)3
2In2O3+12NO2↑+3O2↑；（5）448mLNO2气体的物质的量为0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，被xmolNa2O2直接吸收，则根据电子守恒：0.02mol×1=xmol×2，解得：x=0.01mol，Na2O2的质量为0.01mol×78g/mol=0.78g；大量NO2气体排到大气中，会造成光化学烟雾或硝酸型酸雨。
