【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(shè)計如下工藝流程對資源進(jìn)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(xué)設(shè)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(yīng)生成Fe3O4,請書寫該反應(yīng)的離子方程式_____________________________________________________________________________。

5由濾液2生成Ce(OH)4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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點時(鈰被還原為Ce3+ ),消耗25.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。

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

【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%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(yīng)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(jìn)行檢驗,而不能再利用氧化劑和KSCN溶液進(jìn)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(yīng)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+4價變?yōu)?/span>+3價,鐵由+2價變?yōu)?/span>+3價,則建立關(guān)系式:Ce(OH)4FeSO4,設(shè)該產(chǎn)品中Ce(OH)4的純度為x,則:

Ce(OH)4FeSO4

1 1

0.1000mol/L×0.025L,

解得:x==0.98=98%。

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C.C4H10(g)+ O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=+10Q kJ?mol1
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