Question

二氧化铈（CeO₂）是一种重要的稀土氧化物。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等物质）。某课题以此粉末为原料，资源回收的工艺流程如下：

（1）写出第①步反应的离子方程式                                    。

（2）洗涤滤渣B的目的是为了除去____（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是             。

（3）写出第③步反应的化学方程式_____________________________。

（4）制备绿矾(FeSO₄·7H₂O)时，向Fe₂(SO₄)₃溶液中加入过量铁屑，充分反应后，经过滤得到FeSO₄溶液，再经         、        、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到绿矾。

（5）取上述流程中得到的Ce(OH)₄产品(质量分数为97%)1.0g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO₄溶液滴定至终点（铈被还原成Ce³⁺)，则需准确滴加标准溶液的体积为        mL。  

 

Answer 1

【答案】

（1）SiO₂+2OH^－=SiO₃^2-+H₂O（2分）

（2）Fe^3＋（2分）；取最后一次洗涤液，加入KSCN溶液，若不出现红色，则已洗净；否

则未洗净（2分，其他合理答案给分）       

（3）2CeO₂+ H₂O₂ + 3H₂SO₄ = 2Ce₂(SO₄)₃ + O₂↑+ 4H₂O（2分）

（4）蒸发浓缩、冷却结晶（每空1分，共2分）

（5）46.63（2分，需保留小数点后两位）

【解析】

试题分析：这是一道常见的物质提纯的题。（1）加入强碱是为了除去其中的二氧化硅；（2）洗涤滤渣的目的是为了除去三价铁离子；用硫氰化钾来检验是否除净了三价铁离子；（3）这一步是用过氧化氢来还原二氧化铈，二氧化铈被还原为正三价，过氧化氢被氧化为氧气；（4）结晶的过程总是得蒸发浓缩冷却结晶；

（5）2Ce(OH)₄＋2FeSO₄＋4H₂SO₄＝Ce₂(SO₄)₃ + Fe₂(SO₄)₃＋11H₂O

       416g     2mol

       0.97g   

416g×＝0.97g×2mol

解之得：V=46.63 mL

考点：以工艺流程为基础，考察化学实验基本操作、元素及化合物知识、化学计算、氧化还原反应等相关知识