(2013•安徽)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物.平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、

(2013•安徽)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物.平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质).某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如图:

(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去______(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是______.
(2)第②步反应的离子方程式是______,滤渣B的主要成分是______.
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法.已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP______(填“能”或“不能”)与水互溶.实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有______、烧杯、玻璃棒、量筒等.
(4)取上述流程中得到了Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/L-1 FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液.该产品中Ce(OH)4的质量分数为______.
澹溪水文 1年前 已收到1个回答 举报

周八皮2007 幼苗

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解题思路:根据该反应过程为:①CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸,Fe2O3转化FeCl3存在于滤液中,滤渣为CeO2和SiO2;②加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+,滤渣为SiO2;③加入碱后Ce3+转化为沉淀,④通入氧气讲Ce从+3氧化为+4,得到产品;
(1)根据滤渣A上含有FeCl3;取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净,反之,未洗净;
(2)根据氧化还原反应中电子得失守恒来分析;滤渣B为SiO2
(3)根据萃取剂与水不互溶;
(4)根据电子守恒建立关系式:Ce(OH)4~FeSO4,然后进行计算求出Ce(OH)4的质量,最后求出质量分数.

(1)滤渣A上含有FeCl3,洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe3+;取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净,反之,未洗净;
故答案为:Fe3+;取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净,反之,未洗净;
(2)稀硫酸、H2O2,CeO2三者反应生成转化为Ce2(SO43、O2和H2O,反应的离子方程式为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2 ↑+4H2O;
故答案为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2 ↑+4H2O;
加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+,SiO2不反应,滤渣B的成分为SiO2
故答案为:SiO2
(3)化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,所以TBP不能与水互溶,故答案为:不能;分液漏斗;
(4)Ce(OH)4 ~FeSO4
0.0025mol 0.1000mol/L-1×0.025L
所以m(Ce(OH)4)=0.0025mol×208g/mol=0.52g,产品中Ce(OH)4的质量分数为[0.52g/0.536g]×100%=97.01%,
故答案为:97.01%;

点评:
本题考点: 金属的回收与环境、资源保护;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.

考点点评: 本题以工艺流程为基础,考察化学实验基本操作、元素及化合物知识、化学计算、氧化还原反应等相关知识.

1年前

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