Question

【題目】在平板電視顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢玻璃粉末中含有二氧化鈰(CeO2)。

(1)在空氣中煅燒Ce(OH)CO3可制備CeO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式________；

(2)已知在一定條件下，電解熔融狀態(tài)的CeO2可制備Ce，寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式________；

(3)某課題組用上述廢玻璃粉末(含有SiO2、Fe2O3、CeO2以及其它少量不溶于稀酸的物質(zhì))為原料，設(shè)計(jì)如圖流程對(duì)資源進(jìn)行回收，得到Ce(OH)4和硫酸鐵銨。

①過(guò)濾得到濾渣B時(shí)，需要將其表面雜質(zhì)洗滌干凈。洗滌沉淀的操作是________。

②反應(yīng)①的離子方程式為______________________。

③如下圖，氧化還原滴定法測(cè)定制得的Ce(OH)4產(chǎn)品純度。

該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________(保留兩位有效數(shù)字)。若滴定所用FeSO4溶液已在空氣中露置了一段時(shí)間，則測(cè)得該Ce(OH)4產(chǎn)品的純度__________ (“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。

Answer 1

【答案】（1）4 Ce(OH)CO3+O2=4CeO2+4CO2+2H2O（2）（3）

后一次的洗滌液滴入KSCN溶液無(wú)變化,加入氯水若不變紅色,證明洗滌干凈;2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;冷卻結(jié)晶65.30% 偏高

【解析】

試題（1）Ce(OH)CO3變成CeO2失去1個(gè)電子，氧氣得到4個(gè)電子，所以二者比例為4:1，方程式為4 Ce(OH)CO3+O2=4CeO2+4CO2+2H2O。（2）電解熔融狀態(tài)的 二氧化鈰可制備鈰，在陰極得到鈰，陰極是鈰離子得到電子生成鈰，電極反應(yīng)為。（3）濾渣A為氧化鐵，二氧化鈰和氧化亞鐵，與硫酸反應(yīng)后溶液中存在鐵離子和亞鐵離子。固體表面可吸附鐵離子或亞鐵離子，檢驗(yàn)濾渣B已經(jīng)洗凈的方法是取最后一次的洗滌液滴入KSCN溶液無(wú)變化,加入氯水若不變紅色,證明洗滌干凈。二氧化鈰與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成硫酸鈰和水，方程式為：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；根據(jù)流程分析，由溶液生成固體，應(yīng)先蒸發(fā)濃縮，然后冷卻結(jié)晶。稱取0.536g樣品，加入硫酸溶解，用硫酸亞鐵溶液滴定，消耗25毫升，方程式為：Ce4++ Fe2++= Ce3++ Fe3+,根據(jù)元素守恒分析，Ce(OH)4的物質(zhì)的量等于亞鐵離子物質(zhì)的量=0.0025mol，含量為0.0025×140/0.536="65.30%" ；硫酸亞鐵在空氣中被氧化，消耗硫酸亞鐵增多，測(cè)定產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。

	方法	適用范圍	主要儀器	注意點(diǎn)	實(shí)例
固+液	蒸發(fā)	易溶固體與液體分開(kāi)	酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒	①不斷攪拌；②最后用余熱加熱；③液體不超過(guò)容積2/3	NaCl(H2O)
固+固	結(jié)晶	溶解度差別大的溶質(zhì)分開(kāi)			NaCl(KNO3)
	升華	能升華固體與不升華物分開(kāi)	酒精燈		I2(NaCl)
固+液	過(guò)濾	易溶物與難溶物分開(kāi)	漏斗、燒杯	①一貼、二低、三靠；②沉淀要洗滌；③定量實(shí)驗(yàn)要“無(wú)損”	NaCl(CaCO3) Fe粉(A1粉)
液+液	萃取	溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里，溶解度的不同，把溶質(zhì)分離出來(lái)	分液漏斗	①先查漏；②對(duì)萃取劑的要求；③使漏斗內(nèi)外大氣相通;④上層液體從上口倒出	從溴水中提取Br2
	分液	分離互不相溶液體	分液漏斗		乙酸乙酯與飽和Na2CO3溶液
	蒸餾	分離 沸點(diǎn)不同混合溶液	蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計(jì)、牛角管	①溫度計(jì)水銀球位于支管處；②冷凝水從下口通入；③加碎瓷片	乙醇和水、 I2和CCl4
	滲析	分離膠體與混在其中的分子、離子	半透膜	更換蒸餾水	淀粉與NaCl
	鹽析	加入某些鹽，使溶質(zhì)的溶解度降低而析出	燒杯	用固體鹽或濃溶液	蛋白質(zhì)溶液、 硬脂酸鈉和甘油
氣+氣	洗氣	易溶氣與難溶氣分開(kāi)	洗氣瓶	長(zhǎng)進(jìn)短出	CO2(HCl)、 CO (CO2)
	液化	沸點(diǎn)不同氣分開(kāi)	U形管	常用冰水	NO2(N2O4)