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铱(Ir)和锇(Os)属于铂族金属,与金、银合称贵重金属,可以用于电气、精密仪表、催化剂等领域。铱锇矿的主要成分有Ir、Os、Ir2O3、OsO2,还含有CuO和SiO2等杂质,从铱锇矿中提取铱(Ir)和锇(Os)的流程如图:

已知:
①高温融合发生反应的原理类似于铝热反应
②四氧化锇(OsO4)的熔点为41℃,易挥发、有恶臭和剧毒。
③四氨合二氧氯化锇([OsO2(NH34]Cl2)呈浅黄色,难溶于有机物,微溶于水,能水解。
回答下列问题:
(1)“酸溶Ⅰ”的目的是
溶解Al、溶解Al2O3与贵重金属分离
溶解Al、溶解Al2O3与贵重金属分离
;酸溶Ⅰ后溶渣的主要成分除Ir、Os外,还有
Cu、SiO2
Cu、SiO2
(填化学式)。
(2)“氧化挥发”是将溶渣置于300~800℃的管式炉内,通入空气氧化。用NaOH溶液吸收OsO4生成Na2OsO4,该反应的离子方程式为
2OsO4+4OH-=2OsO42-+O2↑+2H2O
2OsO4+4OH-=2OsO42-+O2↑+2H2O
;当吸收液质量增加59.5g时,反应转移电子的数目为
0.5NA
0.5NA

(3)“沉锇”时,NH4Cl与Na2OsO4发生反应Na2OsO4+4NH4Cl═[OsO2(NH34]Cl2↓+2NaCl+2H2O,该过程中NH4Cl需过量,目的是
使锇元素完全转化为[OsO2(NH34]Cl2沉淀,提高回收率
使锇元素完全转化为[OsO2(NH34]Cl2沉淀,提高回收率
;生成的锇盐要立即过滤,滤饼要经无水乙醇多次洗涤,用无水乙醇洗涤的原因是
减少[OsO2(NH34]Cl2的损耗,无水乙醇易挥发使固体迅速干燥,防止水解
减少[OsO2(NH34]Cl2的损耗,无水乙醇易挥发使固体迅速干燥,防止水解

(4)“残渣Ⅰ”的主要成分为Ir、CuO和SiO2.“碱熔”时,Ir与Na2O2反应生成IrO2•nNa2O和O2,该反应的化学方程式为
2Ir+2nNa2O2
2IrO2•nNa2O+(n-2)O2
2Ir+2nNa2O2
2IrO2•nNa2O+(n-2)O2

(5)“沉铜”过程中,当通入H2S达到饱和时测得溶液的pH═1,此时溶液中c(Cu2+)为
6×10-17mol/L
6×10-17mol/L

[已知:25℃下,H2S溶于水形成饱和溶液时,c(H2S)═0.1mol•L-1;H2S的电离常数Ka1=1×10-7,Ka2=1×10-13,Ksp(CuS)=6×10-36]。

【答案】溶解Al、溶解Al2O3与贵重金属分离;Cu、SiO2;2OsO4+4OH-=2OsO42-+O2↑+2H2O;0.5NA;使锇元素完全转化为[OsO2(NH34]Cl2沉淀,提高回收率;减少[OsO2(NH34]Cl2的损耗,无水乙醇易挥发使固体迅速干燥,防止水解;2Ir+2nNa2O2
2IrO2•nNa2O+(n-2)O2↑;6×10-17mol/L
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:34引用:2难度:0.2
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    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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