【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(jì)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)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明濾液1中含有Fe2+_____________________。

(4)已知Fe2+溶液可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,書寫該反應(yīng)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，但其在去除酸性廢水中的懸浮物時效率降低，其原因是___________________。

(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(diǎn)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的質(zhì)置分?jǐn)?shù)為_______ (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

【答案】⑴H2SO4

⑵使Fe2+氧化為Fe3+

⑶取少許濾液1，滴加鐵氰化鉀溶液，有藍(lán)色沉淀生成，則證明濾液1中有Fe2+。或其他合理答案

⑷Fe2+ +2FeO(OH) === Fe3O4 +2H+

⑸4Ce 3 ++ O2 +12OH－+2H2O ==4Ce(OH)4↓

⑹Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+，酸性廢水抑制Fe3+的水解（或水解平衡逆向移動），使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體

⑺0.98或98%

【解析】已知CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液，因此玻璃粉末溶于稀硫酸中氧化鐵、氧化亞鐵溶解得到濾液1，加入雙氧水將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，然后加入硫酸銨通過蒸發(fā)濃縮即可得硫酸鐵銨晶體到；二氧化硅和二氧化鈰不溶，即濾渣1是二氧化硅和二氧化鈰，加入稀硫酸和雙氧水，得到Ce3＋的溶液，說明二氧化鈰和雙氧水發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，濾渣2是二氧化硅。濾液2中加入氫氧化鈉并通入氧氣生成Ce(OH)4，加熱分解得到二氧化硅。

(1)根據(jù)以上分析可知稀酸A是硫酸，的分子式是 H2SO4；(2)濾液1中含有亞鐵離子，加入H2O2溶液的目的是使Fe2+氧化為Fe3+；(3)亞鐵離子能與鐵氰化鉀溶液反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，因此證明濾液1中含有亞鐵離子的實(shí)驗(yàn)操作是：取少許濾液1，滴加鐵氰化鉀溶液，有藍(lán)色沉淀生成，則證明濾液1中有Fe2+；(4)已知Fe2+溶液可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知該反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2FeO(OH)＝Fe3O4 +2H+；(5)由濾液2生成Ce(OH)4的反應(yīng)物是氫氧化鈉、氧氣和Ce3＋，因此反應(yīng)的離子方程式為4Ce3++ O2 +12OH－+2H2O＝4Ce(OH)4↓；(6)由于Fe3++3H2OFe(OH)3 + 3H+，酸性溶液中氫離子濃度大，廢水抑制Fe3+的水解（或水解平衡逆向移動），使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體，所以效率會降低；(7)根據(jù)電子得失守恒可知

Ce(OH)4 ～～～～FeSO4

0.0025mol 0.1000mol/L×0.025L

所以m[Ce(OH)4 ]=0.0025mol×208g/mol=0.52g，產(chǎn)品中Ce(OH)4 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】將下列各組物質(zhì)按單質(zhì)、酸、堿、鹽分類順序排列，其中正確的是（ ）
A.水銀、硫酸、燒堿、硫酸氫鈉
B.碘酒、鹽酸、燒堿、硫酸鋇
C.氧氣、硝酸、純堿、膽礬
D.鐵、醋酸、堿式碳酸銅、氯化銅

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【題目】某化學(xué)課外活動小組通過實(shí)驗(yàn)探究NO能否與Na2O2反應(yīng)以及反應(yīng)后的產(chǎn)物，該小小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(夾持儀器、連接用的乳膠管均已省略)。

經(jīng)査閱資料知:①NO是不成鹽氧化物；②2NO2+2NaOH =NaNO3+NaNO2+H2O。

回答下列問題：

（1）寫出木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________。

（2）為了完成實(shí)驗(yàn)，選擇上圖中的裝置，其連接順序?yàn)閍→_______(按氣流方向，用小寫字母表示)；有同學(xué)認(rèn)為該裝置存在缺陷，則該缺陷是______________。

（3）連接好儀器，_____________，裝入藥品后，要通入一段時間的氮?dú)�，在滴入濃硝酸，點(diǎn)燃酒精燈，通入氮?dú)獾闹饕康氖莀______________。

（4）裝置E的作用是________________；能說明NO與Na2O2發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________。

（5）探充NO與Na2O2反應(yīng)的產(chǎn)物。

假設(shè)1：產(chǎn)物只有NaNO3；

假設(shè)2：_________________；

假設(shè)3：產(chǎn)物為NaNO3和NaNO2的混合物。

為驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物，該小組同學(xué)準(zhǔn)確稱取反應(yīng)后的固體3.50g，用煮沸并冷卻后的蒸餾水配成100.00mL溶液，取10.00mL溶液于錐形瓶中，用0.1000mol·L-1KMnO4溶液(硫酸酸化)滴定，共消耗KMnO4溶液20mL。滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________，反應(yīng)產(chǎn)物中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____(保留四位有效數(shù)字)

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【題目】工業(yè)上利用軟錳礦（主要成分為MnO2）用來制備“錳白”（MnCO3）和電極材料錳酸鋰（LiO2·2MnO2·Mn2O3），期其工藝流程如下：

（1）“浸出”過程中SO2作用是__________。

（2）為使原料充分利用，濾液中c（Mn2+）應(yīng)當(dāng)小于__________mol·L-1。已知：常溫下MnCO3的Kap=9.0×10-12。

（3）寫出軟錳礦與Li2CO3發(fā)生“高溫還原”的化學(xué)方程式：____________。

（4）錳酸鋰（（LiO2·2MnO2·Mn2O3，M=362g· mol-1）中摻入LiMnO2能大幅提高電容量，實(shí)驗(yàn)室測定某電極材料中兩者配比的操作步驟如下；準(zhǔn)確稱取2.012g的試樣于錐形瓶中，加入5mL稀硫酸充分溶解；向上述所得溶液中加入10.00mL2.000mol·L-1草酸鈉（Na2C2O4）標(biāo)準(zhǔn)溶液，攪拌至溶液清亮，并定容至250mL；從容量瓶中取出25.00mL溶液，用0.01mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。

通過計(jì)算兩者物質(zhì)的量之比_____（寫出計(jì)算過程）。

已知實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的相關(guān)氧化還原反應(yīng)如下：

①M(fèi)n2++C2O42-→Mn2++2CO2↑②Mn4++C2O42-→Mn2++2CO2↑

③MnO4-+C2O42-+H+→Mn2++2CO2↑（均未配平）

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【題目】摩爾鹽易[(NH4)2Fe(SO4)2]易溶于水，具有還原性。以下是利用廢鐵屑、稀硫酸和硫酸銨為原料制取摩爾鹽的流程圖。

回答下列問題：

（1）在“步驟l”中加Na2CO3溶液是為了洗滌除去廢鐵屑表面的油污，加熱的目的是______（利用簡要文字和必要的離子方程式說明），配制100g10％的Na2CO3溶液需要的儀器有藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒和_______；

（2）“步驟2”中所用廢鐵屑必須過量，原因是______________；

（3）“步驟3”加入(NH4)2SO4固體充分?jǐn)嚢枞芙夂螅来芜M(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是：蒸發(fā)濃縮、______、過濾、洗滌、干燥；

（4）一般采用滴定法測定摩爾鹽產(chǎn)品中Fe2＋的含量：稱取4.0g摩爾鹽樣品，溶于水，加入適量稀硫酸，用0.2 mol/LKMnO4溶液滴定，達(dá)到終點(diǎn)時，消耗10.00 mL KMnO4溶液。

① 滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________；

② 產(chǎn)品中Fe2＋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________；

③ 滴定過程中．左手控制________，右手搖動錐形瓶，直到_________時停止滴定，讀數(shù)。此時若俯視讀數(shù)．測定結(jié)果將偏________（填“高”或“低”）。

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【題目】認(rèn)真觀察下列裝置，回答下列問題：

(1)裝置B中PbO2上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為__________________。

(2)裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為____________________________。

(3)裝置D中總反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。

(4)若裝置E的目的是在Cu材料上鍍銀，則X為________，極板N的材料為__________。

(5)當(dāng)裝置A中Cu電極質(zhì)量改變6.4 g時，裝置D中產(chǎn)生的氣體體積為____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

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【題目】水合堿式碳酸鎂[4MgC03·Mg(OH)2·4H2O〕，又稱輕質(zhì)碳酸鎂。常利用菱鎂礦(質(zhì)量含量為碳酸鎂90% ，碳酸鈣10%〕碳化法制�。�

（1）根據(jù)下列表格數(shù)據(jù)，選擇消化反應(yīng)的最佳溫度_____；理由是__________。

（2）碳化反應(yīng)可生成Mg(HCO3)2，生成Mg(HCO3)2的化學(xué)方程式為_______。

（3）流程圖中______和_____可以為碳化反應(yīng)提供二氧化碳源。

（4）有工藝設(shè)計(jì)利用鹵水碳化法制取輕質(zhì)碳酸鎂：

①鹵水中含有Fe2+和Mn2+，當(dāng)其濃度小于1×10-5時，可以認(rèn)為完全除去。常溫時當(dāng)調(diào)節(jié)溶液pH為9.5時，此時Mn2+小于_____mol/L，不會沉淀出來。

②如果把Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，從環(huán)境角度選擇最合適的氧化劑為______。

A. Ca(C10)2 B. Cl2 C. H202 D. HNO3

③下列方案中，較好的為_______，理由是___________。

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【題目】250°C，101Kpa時，2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.76kJ/mol，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，其自發(fā)進(jìn)行的主要原因是（ ）
A.是吸熱反應(yīng)
B.是放熱反應(yīng)
C.是熵減反應(yīng)
D.熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)

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【題目】鎢是熔點(diǎn)最高的金屬，是重要的戰(zhàn)略物資。自然界中鎢主要存在于黑鎢礦中，其主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽（FeWO4、MnWO4），還含少量Si、As的化合物。由黑鎢礦冶煉鎢的工藝流程如下：

已知：①濾渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2。

②上述流程中，鎢的化合價(jià)只有在最后一步發(fā)生改變。

③常溫下鎢酸難溶于水。

（1）鎢酸鹽（FeWO4、MnWO4）中鎢元素的化合價(jià)為____，請寫出MnWO4在熔融條件下發(fā)生堿分解反應(yīng)生成Fe2O3的化學(xué)方程式__________。

（2）上述流程中向粗鎢酸鈉溶液中加硫酸中和至pH=10后，溶液中的雜質(zhì)陰離子確SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等，則“凈化”過程中，加入H2O2時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____，濾渣Ⅱ的主要成分是____。

（3）已知?dú)溲趸}和鎢酸鈣（CaWO4）都是微溶電解質(zhì)，兩者的溶解度均隨溫度升高而減小。下圖為不同溫度下Ca（OH）2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲線，則：

①T1 _____T2（填“>”或“<”）T1時Ksp（CaWO4）=____。

②將鎢酸鈉溶液加入石灰乳得到大量鎢酸鈣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____。

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