Question

【题目】平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质）。某课题以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到Ce（OH）4和硫酸铁铵：

已知：1.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

2.CeO2是一种金属氧化物，化学性质稳定，与稀硫酸不反应。在H2O2存在的条件下，两种物质能反应。

3.硫酸铁铵矾[Fe2（SO4）32（NH4）2SO43H2O]广泛用于水的净化处理．

（1）氧化铈(CeO2)中，铈的化合价为____________，检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是：__________。

（2）为提高①中硫酸的反应效率，可采用的具体措施有_____________。（写一种即可）。

（3）操作应为_____________。

（4）反应①之前先要洗涤滤渣B，其目的是为了除去_____________（填离子符号）。

（5）请补充完整①反应的化学方程式：2CeO2+3H2SO4+H2O2=Ce2(SO4)3+_____+ ____↑。

（6）碲(Te)被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素，创造人间奇迹的桥梁”。实验室模拟提取碲的一个实验是:取某含碲溶液于烧瓶中，加入适量的NaCl,加热到一定温度，持续通入SO2，待反应一段时间，过滤得到粗碲。反应方程式为TeOSO4 +2SO2+3H2OTe↓+ 3H2SO4，为探究获得较高粗碲沉淀率的反应条件，某研究小组在控制NaCl浓度和SO2流量不变的条件下，进行下述对比实验，数据如下:

实验	温度/℃	反应时间	粗碲沉淀率/%
a	65	3.0	65.0
b	80	3.0	98.9
c	80	2.0	98.9
d	90	2.0	97.0

① a和b的结论是______________。

②为了提升设备利用效率和节约能源，可进一步优化反应条件测定粗确沉淀率。若再设计对比实验，选择的反应条件还可以是_________。

A80℃，1.5h B80℃，2.5h C70℃，，2.0h

Answer 1

【答案】+4 往该溶液中加入烧碱溶液，微热后能产生刺激性气体，并能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明含有铵根离子 搅拌 降温结晶 Fe3+ 4H2O O2 相同时间内，温度越高，粗碲沉淀率越高 AC

【解析】

（1）氧化铈(CeO2)中，铈的化合价为则有x+（-2）×2=0，x=+4；往该溶液中加入烧碱溶液，微热后能产生刺激性气体，并能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明含有铵根离子；

（2）为提高①中硫酸的反应效率，可采用搅拌的方法；

（3）据图可知，要从热的浓溶液中得到晶体，应用降温结晶；

（4）洗涤滤渣B的目的是为了除去 Fe3+，提高产品的纯度；

（5）根据现有化学方程式2CeO2+3H2SO4+H2O2═Ce2（SO4）3+ + ，可知反应前：Ce原子有2个，氧原子为18个，硫原子3个，氢原子8个；反应后现有：Ce原子有2个，氧原子为12个，硫原子3个；缺少8个氢原子和6个氧原子，而还有气体生成，所以气体为氧气，所以对应4个水分子和1个氧分子，故填：4H2O和O2；

（6）①由实验a和实验b对比，反应时间一样，反应的温度不一样，所以通过a和b实验得到的结论是：相同时间内，温度越高，粗碲沉淀率越高；

②由表中数据可知，温度为80℃时，不管反应时间是2.0h还是3.0h，粗碲的沉淀率最大都是为98.9%，因此可以对比更短的时间的影响，也可以从节约成本的角度考虑，降低温度，所以选择AC。