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)計實驗證明濾液1中含有Fe2+____________。

(4)在酸性溶液中，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生成的離子方程式______________。

(6)硫酸鐵銨晶體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產(chǎn)品0.832g，加硫酸溶解后，用濃度為0.1000的標準溶液滴定至終點時(鈰被還原為)，消耗20.00mL標準溶液。該產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)為___________。

Answer 1

【答案】 使氧化為 取少許濾液1，滴加鐵氰化鉀溶液，有藍色沉淀生成，則證明濾液1中有 Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+ 4Ce3++O2+12OH-+2H2O=4Ce(OH)4↓ Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，酸性廢水抑制的水解(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 50%

【解析】

中不溶于硫酸，濾渣1是，濾渣1加入還原劑H2O2，CeO2被還原為Ce3+，Ce3+與NaOH、O2反應(yīng)生成Ce(OH)4，Ce(OH)4受熱分解成CeO2；溶于硫酸生成硫酸鐵、硫酸亞鐵，濾液1含有硫酸鐵、硫酸亞鐵，加入H2O2，硫酸亞鐵被氧化為硫酸鐵，硫酸鐵溶液中加入硫酸銨，蒸發(fā)濃縮、常溫晾干獲得硫酸鐵銨晶體。

(1) CeO2不溶于稀硫酸，產(chǎn)品有硫酸鐵銨，所以稀酸A是硫酸，分子式是；

(2) 濾液1含有硫酸鐵、硫酸亞鐵，加入H2O2，硫酸亞鐵被氧化為硫酸鐵，濾液1中加入H2O2溶液的目的是使氧化為；

(3) 濾液1含有硫酸鐵、硫酸亞鐵，亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍色沉淀，故取少許濾液1，滴加鐵氰化鉀溶液，有藍色沉淀生成，則證明濾液1中有；

(4) Fe3O4中Fe2+、Fe3+的比為1:2，酸性、含有Fe2+溶液和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4的離子方程式是Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+；

(5)濾液2中Ce3+在氫氧化鈉溶液中被氧氣氧化為，反應(yīng)的離子方程式4Ce3++O2+12OH-+2H2O=4Ce(OH)4↓；

(6) 硫酸鐵銨凈水的原理是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，酸性廢水抑制的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體，故在去除酸性廢水中的懸浮物時效率降低；

(7) 加硫酸溶解后生成的Ce4+被還原為，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)關(guān)系式是～Ce4+～，0.832g產(chǎn)品中含的物質(zhì)的量是0.02L×0.1=0.002mol，該產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)為=50%。