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過程中產生大量的廢玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物質）。某課題組以此粉末為原料回收鈰，設計實驗流程如下：

（1）洗滌濾渣A的目的是為了去除_______（填離子符號），檢驗該離子是否洗滌的方法是_________________________________________________________。

（2）第②步反應的離子方程式是______________________________，濾渣B的主要成分是_________。

（3）萃取是分離稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來，TBP________（填“能”或“不能”）與水互溶。實驗室進行萃取操作是用到的主要玻璃儀器有_________、燒杯、玻璃棒、量筒等。

（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4產品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000molL-1FeSO4標準溶液滴定終點是（鈰被還原為Ce3+），消耗25.00mL標準溶液，該產品中Ce(OH)4的質量分數為__________。

Answer 1

【答案】濾渣上附著的Fe3+、Cl-等 取最后洗滌液少量于試管中，滴加幾滴AgNO3溶液，如無白色沉淀，則洗干凈 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O SiO2 不能 分液漏斗 97.01%

【解析】

（1）濾渣A上含有FeCl3，洗滌濾渣A的目的是為了除去Fe3+、Cl-，因此檢驗是否洗滌干凈的實驗操作為：取最后一次洗滌液，加入KSCN溶液，若不出現紅色，則已洗凈，反之，未洗凈或取最后洗滌液少量，滴加AgNO3，如無白色沉淀，則洗干凈；

（2）稀硫酸、H2O2，CeO2三者反應生成轉化為Ce2(SO4)3、O2和H2O，反應的離子方程式為：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；加入稀硫酸和H2O2，CeO2轉化為Ce3+，SiO2不反應，濾渣B的成分為SiO2；

（3）化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來，所以TBP不能與水互溶，實驗室進行萃取操作時用到的主要玻璃儀器有分液漏斗、燒杯、玻璃棒、量筒等；

（4）用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定至終點，鈰被還原成Ce3+，則Fe2+被氧化為Fe3+，則

Ce(OH)4～FeSO4

0.0025mol 0.1000mol/L-1×0.025L

所以m[Ce(OH)4]=0.0025mol×208g/mol=0.52g

產品中Ce(OH)4的質量分數為0.52/0.536×100%=97.0%。