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高中化学
/
综合题
1.
(2023高三上·潮阳期中)
铟是一种稀有贵金属,广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从高铟烟灰渣(主要含
、
、
、
)中提取铟的工艺流程如下:
已知:
为强电解质;P
2
O
4
为磷酸二异辛酯。
回答下列问题:
(1) “硫酸化焙烧”后金属元素均以硫酸盐的形式存在。在其他条件一定时,“水浸”铟、铁的浸取率结果如下图所示,则浸取所采用的最佳实验条件
。
(2) “水浸”时,浸渣除了
外,还含有
。
(3) “还原铁”时反应的离子方程式为
。
(4) 有实验小组“萃取”过程中用酸作萃取剂,用H
2
A
2
表示,使In
3+
进入有机相,萃取过程In
3+
发生的反应方程式为:
, 平衡常数为
。“萃取”时萃取率的高低受溶液的
影响很大,已知与萃取率(E%)的关系符合如下公式:
。当
时,萃取率为
, 若将萃取率提升到95%,应调节溶液的pH=
(已知
, 忽略萃取剂浓度的变化,结果保留三位有效数字)。
(5) 已知In
3+
易水解,常温下pH为3时即可沉淀完全。“萃取除铁”时,用
的P
2
O
4
作萃取剂时,发现当溶液
后,铟萃取率随
值的升高而下降,原因是
。
(6) “置换铟”时,发现溶液中残留溶解的
也与Zn反应,会有少量的气体
生成,该过程的离子方程式为
。
(7) 整个工艺流程中,可循环利用的溶液是
。
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