Question

【題目】二氧化鈰（CeO2）是一種重要的稀土氧化物，平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì)）。某課題組以此粉末為原料，設計如下工藝流程對資源進行回收，得到純凈的CeO2和硫酸鐵銨晶體。

已知：CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液。

（1）稀酸A的分子式是___________________。

（2）濾液1中加入H2O2溶液的目的是_________________________________________________。

（3）某同學設計實驗證明濾液1中含有Fe2+，他所用的試劑為___________________。

（4）已知溶液中的Fe2+可以和難溶于水的FeO(OH)反應生成Fe3O4，請書寫該反應的離子方程式_____________________________________________________________________________。

（5）由濾液2生成Ce(OH)4的離子方程式______________________________________________。

（6）硫酸鐵銨晶體[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·3H2O]廣泛用于水的凈化處理。相對于去除中性廢水，其在去除酸性廢水中的懸浮物時效率_________（填“增強”或“降低”）。

（7）取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品0.531 g，加硫酸溶解后，用濃度為0.l000mol·L-1FeSO 4標準溶液滴定至終點時（鈰被還原為Ce3+ )，消耗25.00 mL標準溶液。

該產(chǎn)品中Ce(OH)4的純度為__________________。（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 H2SO4 使Fe2+氧化為Fe3+ 鐵氰化鉀溶液（或高錳酸鉀溶液） Fe2+ +2FeO(OH)=Fe3O4 +2H+ 4Ce 3 ++ O2 +12OH－+2H2O ==4 Ce(OH)4↓ 降低 =98%（或0.98）

【解析】（1）根據(jù)流程中后面出現(xiàn)的硫酸鹽，可推出稀酸A為稀硫酸，其分子式是：H2SO4；（2）根據(jù)后面所得產(chǎn)品為硫酸鐵銨晶體，鐵應該為+3價，而廢玻璃粉末中含有氧化鐵和氧化亞鐵，濾液1中加入H2O2溶液的目的是使Fe2+氧化為Fe3+，以免產(chǎn)品不純；（3）濾液1中含有鐵離子，若要檢驗其中還含有Fe2+，必須利用亞鐵離子具有的性質(zhì)進行檢驗，而不能再利用氧化劑和KSCN溶液進行檢驗，所用試劑可以為：鐵氰化鉀溶液或高錳酸鉀溶液；（4）根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒可得：Fe2+和難溶于水的FeO(OH)反應生成Fe3O4的離子方程式為：Fe2+ +2FeO(OH)=Fe3O4 +2H+；（5）濾液2 Ce 3 +在堿性條件下與被氧氣氧化生成Ce(OH)4沉淀的離子方程式為：4Ce3 ++ O2 +12OH－+2H2O =4 Ce(OH)4↓；（6）硫酸鐵銨晶體用于水的凈化處理是利用鐵離子水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體，吸附水中的懸浮物，酸性廢水中氫離子抑制鐵離子的水解，故在去除酸性中的懸浮物時效率降低；（7）根據(jù)電子守恒Ce從+4價變?yōu)?/span>+3價，鐵由+2價變?yōu)?/span>+3價，則建立關系式：Ce(OH)4～FeSO4，設該產(chǎn)品中Ce(OH)4的純度為x，則：

Ce(OH)4～FeSO4

1 1

0.1000mol/L×0.025L，

解得：x==0.98=98%。