Question

【題目】從廢舊液晶顯示器的主材 ITO（主要成分是含銦、錫的氧化物）回收銦和錫，流程示意圖如下。

資料：

物質(zhì)	銦（In）	錫（Sn）
周期表位置	第五周期、第IIIA族	第五周期、第IVA族
顏色、狀態(tài)	銀白色固體	銀白色固體
與冷酸作用	緩慢反應(yīng)	緩慢反應(yīng)
與強(qiáng)堿溶液	不反應(yīng)	反應(yīng)

（1）為了加快步驟①的反應(yīng)速率，可以采取的措施有______（至少答兩點）。

（2）步驟①中銦的氧化物轉(zhuǎn)化成In3+的離子方程式是______。

（3）步驟②中加入過量銦能夠除去溶液中的Sn2+，根據(jù)所給資料分析其原因是______。

（4）步驟④和⑤中NaOH溶液的作用是______。

（5）下圖是模擬精煉銦的裝置圖，請在方框中填寫相應(yīng)的物質(zhì)。_____

Answer 1

【答案】 增大鹽酸濃度、加熱、將廢料粉碎 In2O3+6H+==2In3++3H2O 同周期主族元素從左向右原子半徑減小，金屬性減弱（還原性減弱） 除去a、b兩種濾渣中的錫和鋅

【解析】（1）加快反應(yīng)速率，可采用增大反應(yīng)物濃度，升溫或增大固體與液體的接觸面積等方法。故答案為：增大鹽酸濃度、加熱、將廢料粉碎；

（2）向廢料中加鹽酸，銦、錫的氧化物溶解生成In3+、Sn2+，則銦的氧化物中In為+3價，其氧化物的化學(xué)式為In2O3。氧化物轉(zhuǎn)化成In3+，離子方程式是In2O3+6H+=2In3++3H2O；

（3）根據(jù)表格資料可知，In與Sn為同周期元素。同周期主族元素從左向右原子半徑減小，金屬性減弱（還原性減弱），則In金屬性強(qiáng)于Sn。向溶液中加入過量的In，In能夠與Sn2+反應(yīng)生成Sn。

（4）流程分析：步驟①酸浸，加鹽酸將銦、錫的氧化物溶解，得到含In3+、Sn2+的濾液。步驟②，加入過量的In，In與Sn2+反應(yīng)置換出Sn，生成In3+，過濾，濾渣a的主要成分為Sn和未反應(yīng)完的In，濾液為In3+溶液。步驟③，向濾液中加入過量的Zn，Zn與In3+反應(yīng)置換出In，過濾所得濾渣b的主要成分為In和未反應(yīng)完的Zn。步驟⑤，向濾渣b中加入過量的NaOH溶液，In與NaOH不反應(yīng)，Zn與NaOH反應(yīng)生成易溶于水的ZnO22-，實現(xiàn)Zn與In分離。步驟④，向濾渣a中加入過量NaOH溶液，Sn與NaOH反應(yīng)，而In不反應(yīng)，則達(dá)到使Sn和In分離的目的。根據(jù)上述分析，步驟④和⑤加入NaOH溶液的目的為除去a、b兩種濾渣中的錫和鋅。

（5）精煉In，可以聯(lián)想精煉Cu的裝置。將粗In(99.000％)作陽極；純In作陰極；電解質(zhì)溶液為含In3+的溶液，裝置圖可表示為：。