工业上以砷烟灰(主要含PbO、As2S3、In2O2、In2S3等) 为原料回收稀散金属铟...

工业上以砷烟灰(主要含PbO、As2S3、In2O2、In2S3等) 为原料回收稀散金属铟(In)。铟是稀缺资源，主要应用于在透明导电涂层、荧光材料、有机合成等，铟的逆流氧化酸浸工艺流程及工艺条件如下:

砷烟灰的逆流氧化酸浸工艺条件

（1） 流程中要多次进行混合物的分离，其中操作①的分离方法分别为_________，②的分离方法在实验室中使用的主要仪器为_________ 。

（2）下列有关流程说法不正确的是_________。

A.两次浸取时温度越高，浸出时间越长，工业效益越好

B.浸取时采用适宜的液固比，既可为下步萃取提供合适的酸度，又能得到较高浓度的In3+溶液

C.净化液通过萃取、反萃取、再生等过程可富集得到高浓度In3+溶液并使萃取剂循环利用

D.电解粗铟时阳极泥成分包括锌、铜、银等金属

（3）萃取净化液所用苯取剂可用H2A2表示，使In3+进入有机相，相关反应可表示为: In3++3H2A2In (HA2)3+3H+， 则反萃取所用试剂应选用_______(选 填:“ 稀硫酸”或“NaOH溶液”)

（4）砷烟灰中的As2S3不溶于稀硫酸，但加入MnO2后可溶解，并转化为AsO43-，同时产生臭鸡蛋气味气体。该反应的化学方程式为______________。

（5）电解精炼粗铟时阴极材料应选用________，随着电解的不断进行，电解液中c(In3+)会逐渐________(填:“增大”、“减小”或“不变”)。

（6）工业上常采用ITO靶材废料回收铟，其浸出液中主要含Sn4+杂质，除杂可采用加入Na2S溶液的方法。要使Sn4+沉淀完全即c(Sn4+)低于10-5mol/L，所用Na2S洛液的浓度应高于_____。[列式表达，其溶度积常数用Ksp(SnS2) 表示]

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

碳酸锰可用作脱硫的催化剂，是合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上从锰泥（主要含KMnO4和少量MnO2、CuO、PbO等）中回收MnCO3的流程如图所示：

回答下列问题：

（1）“滤渣1”中的主要成分为PbSO4，其中Pb元素的化合价是__。

（2）Fe2+能将MnO2还原为Mn2+，该反应的离子方程式：__。

为检验FeSO4是否被氧化，可往滤液1中加入__溶液（填化学式）。

（3）已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，通入NH3调pH=4时，溶液中c(Fe3+)=__。

（4）流程中加入固体X能使Cu2+沉淀，则最适宜的固体X为__（填字母）。

a.MnS　　　　　 b.ZnS　　　　　 c.Ca(OH)2　　　　　　 d.Ba(OH)2

（5）加入氨水和过量NH4HCO3生成MnCO3沉淀的离子方程式为__。

（6）处理锰泥时，H2SO4、FeSO4混合溶液中比值不宜过大，请从节约药品的角度分析，原因是___。

（7）若利用100t锰泥制得55tMnCO3，反应中Mn元素的转化率为80.0%，则锰泥中Mn元素的质量分数为__%（精确到小数点后1位）。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

以高氯冶炼烟灰(主要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸盐，少量铁元素和砷元素)为原料，可回收制备Cu和ZnSO4·H2O，其主要实验流程如下：

已知：①Fe3＋完全沉淀pH为3.2，此时Zn2＋、Cu2＋未开始沉淀；②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2＋：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(深蓝色)；③砷元素进入水体中对环境污染大，可通过沉淀法除去。

(1)两段脱氯均需在85 ℃条件下进行，适宜的加热方式为________。

(2)碱洗脱氯时，溶液中Cu2＋主要转化为Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3，也会发生副反应得到Cu2(OH)3Cl沉淀并放出气体，该副反应的离子方程式为________________________。若用NaOH溶液进行碱洗操作时，浓度不宜过大，通过下表的数据分析其原因是___________。

NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响

(3)ZnSO4的溶解度曲线如下图所示。“电解”后，从溶液中回收ZnSO4·H2O的实验、操作为___________。

(4)滤液1和滤液2中含一定量的Cu2＋、Zn2＋。为提高原料利用率，可采取的措施有：将滤液1和滤液2混合，回收铜锌沉淀物；循环使用电解过程产生的________(填化学式)。

(5)已知H3AsO3的还原性强于Fe2＋，Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4)＝5.7×10－21。测得酸浸液中杂质铁元素(以Fe2＋存在)、砷元素(以H3AsO3存在)的浓度分别为1.15 g·L－1、0.58 g·L－1，可采用“氧化中和共沉淀”法除去，请设计实验方案： ____________________________(实验中须使用的试剂有：30%双氧水，0.001 mol·L－1K3[Fe(CN)6]溶液，回收的铜锌沉淀物)。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

以高氯冶炼烟灰(主要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸盐，少量铁元素和砷元素)为原料，可回收制备Cu和ZnSO4•H2O，其主要实验流程如下：

已知：①Fe3+完全沉淀pH为3.2，此时Zn2+、Cu2+未开始沉淀；

②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+：3Fe2++2[Fe(CN)6]3﹣═Fe3[Fe(CN)6]2↓(深蓝色)；

③砷元素进入水体中对环境污染大，可通过沉淀法除去。

(1)两段脱氯均需在85℃条件下进行，适宜的加热方式为_____。

(2)碱洗脱氯时，溶液中Cu2+主要转化为Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3，也会发生副反应得到Cu2(OH)3Cl沉淀并放出气体，该副反应的离子方程式为_____。若用NaOH溶液进行碱洗操作时，浓度不宜过大，通过下表的数据分析其原因是_____。

NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响

(3)ZnSO4的溶解度曲线如下图所示。“电解”后，从溶液中回收ZnSO4•H2O的实验、操作为_____。

(4)滤液1和滤液2中含一定量的Cu2+、Zn2+．为提高原料利用率，可采取的措施有：将滤液1和滤液2混合，回收铜锌沉淀物；循环使用电解过程产生的_____(填化学式)。

(5)已知H3AsO3的还原性强于Fe2+，Ksp(FeAsO3)＞Ksp(FeAsO4)＝5.7×10﹣21．测得酸浸液中杂质铁元素(以Fe2+存在)、砷元素(以H3AsO3存在)的浓度分别为1.15g•L﹣1、0.58g•L﹣1，可采用“氧化中和共沉淀”法除去，请设计实验方案：_____(实验中须使用的试剂有：30%双氧水，0.001mol•L﹣1K3[Fe(CN)6]溶液，回收的铜锌沉淀物)。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

废旧铅蓄电池的回收利用可减少对环境的污染和实现铅资源的可持续发展，其阴、阳极填充物(铅膏，主要含PbO2、PbO、PbSO4)是废旧铅蓄电池的主要部分，回收铅单质的一种工艺流程如下：

(1)反应①的化学方程式为________________，操作a的名称是___________。

(2)滤液B中的溶质除Na2SO4外，还含有较多的___________(写化学式)，若利用该滤液回收Na2SO4·10H2O，可加入___________(写试剂名称)除掉该物质。

(3)若反应②完成后的溶液中c(Pb2+)=5×10－6mol/L，则该溶液中c(SO42-)<___________ mol/L [已知Ksp(PbSO4)=1.06×10-8，Ksp (PbCO3)=3.3×10-14]

(4)用涂PbO2的钛板作阳极，铅板作阴极，电解含Pb2+的电解液，可得到纯度99.99%的Pb粉，产物Pb在___________极（填“阴”或“阳”）产生，阳极的电极反应式为___________。

(5)若实验中所取铅膏的质量为16g(PbO2的质量分数为15%)，要将PbO2全部还原，至少需要加入1.0mol/L的Na2SO3溶液___________ mL(结果保留整数)。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

铅蓄电池是最常见的二次电池，以废旧铅蓄电池中的铅膏(主要含PbO、PbO2、PbSO4等)为原料回收铅，对保护环境和发展循环经济意义重大。某工艺流程如下：

(1)已知铅蓄电池总反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，充电时，阳极的电极反应式为________。

(2)过程①体现Na2SO3的_________性。

(3)由滤液A可获得Na2SO4·10H2O粗品，检验粗品中SO42－离子的实验方法是________。

(4)结合化学用语解释过程②中PbSO4转化为PbCO3的原因________。

(5)反应温度对过程②转化率(脱硫率)的影响如图所示，实际生产中温度选择在50℃，若温度过高，脱硫率下降的原因可能是：________。

(6)将PbO 、PbCO3粗品置于一定浓度HCl和NaCl浸取液中溶解，得到含Na2PbCl4的电解液，如图电解可得高纯Pb，同时再生浸取液。请结合化学用语解释浸取液再生的原理________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

炼铅烟尘的主要成分为铅的氧化物(Pb2O3、Pb3O4、PbO)及PbSO4，其杂质主要为含镉(Cd)化合物，回收处理炼铅烟尘可实现资源再生。某工艺流程如图：

已知：ⅰ.Pb2O3Pb3O4PbO

ⅱ.CdSO4易溶于水，热稳定性好

ⅲ.PbSO4(s)+2Cl-(aq)PbCl2(s)+SO42-(aq)

PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)

ⅳ.Pb(OH)2为两性氢氧化物

(1)步骤①中焙烧的目的是________。在此过程中PbO与浓硫酸发生反应的化学方程式为________。

(2)滤液I的成分是________。

(3)相同反应时间，步骤①中焙烧温度和酸料比对Pb、Cd去除率的影响如下表所示（均未达到平衡状态）。

应选择的焙烧温度和酸料比为________。

Cd去除率随温度升高先增大后减小的原因可能为________。

(4)步骤③中NaCl溶液的作用是________。

(5)步骤④的操作是________。

(6)下列说法正确的是________(填序号)。

A.步骤①中浓硫酸作氧化剂

B.步骤③中pH<4的目的是防止Pb2+水解

C.步骤④的滤液可循环利用以提高Pb的回收率

D.步骤⑤中增大NaOH溶液浓度可使Pb沉淀完全

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

工业从废铅酸蓄电池的渣泥（主要成分为PbSO4、PbO2）回收铅。RSR 工艺的主要流程如下：

（1）铅酸蓄电池放电时总反应为：

Pb(s) ＋ PbO2(s) ＋ 2H2SO4(aq) ＝ 2PbSO4(s) ＋ 2H2O(l)

正极反应：PbO2(s) ＋ SO42－(aq) ＋ 4H+(aq) ＋ 2e－ ＝ PbSO4(s) ＋ 2H2O(l)

负极反应：________。

（2）向渣泥中加入Na2CO3溶液将PbSO4转化为更难溶的PbCO3。

①用化学平衡移动原理解释其原因：________。

②工业上常用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液，将PbSO4转化为PbCO3。PbSO4与NaHCO3溶液或Na2CO3溶液不同物质的量比时，PbSO4的转化率见下表。

依据上表数据，物质的量比相同时，Ⅱ中PbSO4的转化率比Ⅰ中的略大，原因是________。

③上述反应除生成PbCO3外，还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2]，二者受热都易分解生成PbO。通过实验确定产物中含有2PbCO3·Pb(OH)2，则该实验操作及现象是________；通过定量实验确定产物中2PbCO3·Pb(OH)2的含量，则需测定的数据是________。

（3）渣泥中加入Na2SO3溶液，利用其性质是________。

（4）H2SiF4溶液溶解PbCO3的化学方程式是________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

工业从废铅酸蓄电池的渣泥（主要成分为PbSO4、PbO2）回收铅。RSR 工艺的主要流程如下：

（1）铅酸蓄电池放电时总反应为：

Pb(s) ＋ PbO2(s) ＋ 2H2SO4(aq) ＝ 2PbSO4(s) ＋ 2H2O(l)

正极反应：PbO2(s) ＋ SO42－(aq) ＋ 4H+(aq) ＋ 2e－ ＝ PbSO4(s) ＋ 2H2O(l)

负极反应：________。

（2）向渣泥中加入Na2CO3溶液将PbSO4转化为更难溶的PbCO3。

①用化学平衡移动原理解释其原因：________。

②工业上常用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液，将PbSO4转化为PbCO3。PbSO4与NaHCO3溶液或Na2CO3溶液不同物质的量比时，PbSO4的转化率见下表。

依据上表数据，物质的量比相同时，Ⅱ中PbSO4的转化率比Ⅰ中的略大，原因是________。

③上述反应除生成PbCO3外，还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2]，二者受热都易分解生成PbO。通过实验确定产物中含有2PbCO3·Pb(OH)2，则该实验操作及现象是________；通过定量实验确定产物中2PbCO3·Pb(OH)2的含量，则需测定的数据是________。

（3）渣泥中加入Na2SO3溶液，利用其性质是________。

（4）H2SiF4溶液溶解PbCO3的化学方程式是________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

废铅蓄电池的回收中产生大量的铅膏，回收利用铅膏能有效减少铅污染，充分利用铅资源。

(1)铅膏制备PbO。铅膏经过预处理后（主要成分为PbSO4）加入Na2CO3溶液，使之转化为PbCO3，然后充分灼烧得到PbO。

①PbCO3分解产生aPbCO3•bPbO中间产物。PbCO3和PbSO4加热升温过程中固体的质量变化见图1。PbCO3在300 ℃时分解的产物为_____________。

②工业上用PbCO3热分解制备的PbO而不直接热分解PbSO4制备的PbO的原因是_____________。

(2)沉淀除铅。铅膏经过转化后得到含铅的Na2SO4废液，需要进一步除去废水中的铅。

①常温下，该废液中浓度为0.01 mol·L−1，则该废液中Pb2+浓度最大为_____________。[Ksp(PbSO4)＝1.8×10−8]

②随温度升高和浓度增大废液中Pb2+浓度显著增大，所以工业通常采用向废液中加入Na2CO3、NaHCO3或NaOH等碱性沉淀剂产生Pb(OH)2沉淀除铅。废液随着pH的变化生成Pb(OH)2的质量如图2。向含铅废液中投放NaHCO3发生的离子方程式为_____________。在实际生产中采用NaHCO3或Na2CO3沉铅，不采用NaOH的原因是_____________。

(3)电化学除铅。利用脉冲电源（间歇性通入电流）电解法转化废液中的Pb2+实现铅资源化利用，可以提高除铅效率（除铅效率与Pb2+浓度有关），其原理示意图3。

①写出阳极的电极反应式：__________。

②采用脉冲电解比普通电源电解的优点是__________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析