题目内容
【题目】从废旧液晶显示器的主材 ITO(主要成分是含铟、锡的氧化物)回收铟和锡,流程示意图如下。
资料:
物质 | 铟(In) | 锡(Sn) |
周期表位置 | 第五周期、第IIIA族 | 第五周期、第IVA族 |
颜色、状态 | 银白色固体 | 银白色固体 |
与冷酸作用 | 缓慢反应 | 缓慢反应 |
与强碱溶液 | 不反应 | 反应 |
(1)为了加快步骤①的反应速率,可以采取的措施有______(至少答两点)。
(2)步骤①中铟的氧化物转化成In3+的离子方程式是______。
(3)步骤②中加入过量铟能够除去溶液中的Sn2+,根据所给资料分析其原因是______。
(4)步骤④和⑤中NaOH溶液的作用是______。
(5)下图是模拟精炼铟的装置图,请在方框中填写相应的物质。_____
【答案】 增大盐酸浓度、加热、将废料粉碎 In2O3+6H+==2In3++3H2O 同周期主族元素从左向右原子半径减小,金属性减弱(还原性减弱) 除去a、b两种滤渣中的锡和锌
【解析】(1)加快反应速率,可采用增大反应物浓度,升温或增大固体与液体的接触面积等方法。故答案为:增大盐酸浓度、加热、将废料粉碎;
(2)向废料中加盐酸,铟、锡的氧化物溶解生成In3+、Sn2+,则铟的氧化物中In为+3价,其氧化物的化学式为In2O3。氧化物转化成In3+,离子方程式是In2O3+6H+=2In3++3H2O;
(3)根据表格资料可知,In与Sn为同周期元素。同周期主族元素从左向右原子半径减小,金属性减弱(还原性减弱),则In金属性强于Sn。向溶液中加入过量的In,In能够与Sn2+反应生成Sn。
(4)流程分析:步骤①酸浸,加盐酸将铟、锡的氧化物溶解,得到含In3+、Sn2+的滤液。步骤②,加入过量的In,In与Sn2+反应置换出Sn,生成In3+,过滤,滤渣a的主要成分为Sn和未反应完的In,滤液为In3+溶液。步骤③,向滤液中加入过量的Zn,Zn与In3+反应置换出In,过滤所得滤渣b的主要成分为In和未反应完的Zn。步骤⑤,向滤渣b中加入过量的NaOH溶液,In与NaOH不反应,Zn与NaOH反应生成易溶于水的ZnO22-,实现Zn与In分离。步骤④,向滤渣a中加入过量NaOH溶液,Sn与NaOH反应,而In不反应,则达到使Sn和In分离的目的。根据上述分析,步骤④和⑤加入NaOH溶液的目的为除去a、b两种滤渣中的锡和锌。
(5)精炼In,可以联想精炼Cu的装置。将粗In(99.000%)作阳极;纯In作阴极;电解质溶液为含In3+的溶液,装置图可表示为:。
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【题目】为提纯下列物质(括号内为杂质),使用的试剂和分离方法都正确的是( )
物质 | 试剂 | 分离方法 | |
① | 硝酸钾(氯化钠) | 蒸馏水 | 降温结晶 |
② | 二氧化碳(氯化氢) | 饱和碳酸钠溶液 | 洗气 |
③ | 乙醇(水) | 生石灰 | 蒸馏 |
④ | 氯化铵(氯化铁) | 氢氧化钠溶液 | 过滤 |
A.①②B.①③C.只有③D.③④