Question

【题目】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)。某课题小组以此粉末为原料,设计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),

（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_______,(物质名称)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80%)1.300g,加硫酸溶解后,用 0.1000mol/L FeSO4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】 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Fe3+ 2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O 铁粉 蒸发浓缩 冷却结晶 50.00

【解析】（1）玻璃粉末中的SiO2能与NaOH溶液反应，离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。

（2）滤渣B表面吸附有可溶性离子：SO42-、Fe3+，Fe3+与Ce3+能一起沉淀，导致产品不纯，故洗涤的目的是除去Fe3+。

（3）CeO2和H2O2在稀硫酸的条件下发生氧化还原反应，+4价的Ce被还原为+3 的Ce，则H2O2作还原剂，被氧化为O2，化学方程式为：2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O。

（4）向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉反应生成FeSO4，过滤后得到FeSO4溶液，再经过蒸发浓缩、冷却结晶，即可得到绿矾晶体。

（5）根据题意写出相关反应的离子方程式：Ce(OH)4+4H+=Ce4++4H2O、Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，根据以上两个方程式可得Ce(OH)4 ～Fe2+，所以n(FeSO4)=n(Ce(OH)4)= 1.300g×80%÷208g/mol =0.005mol，需要FeSO4溶液体积V=0.005mol÷0.1000mol/L=50.00ml。