题目

题型：不详难度：来源：

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等物质）．某课题以此粉末为原料，资源回收的工艺流程如下：

（1）写出第①步反应的离子方程式______．
（2）洗涤滤渣B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______．
（3）写出第③步反应的化学方程式______．
（4）制备绿矾（FeSO₄•7H₂O）时，向Fe₂（SO₄）₃溶液中加入过量铁屑，充分反应后，经过滤得到FeSO₄溶液，再经______、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到绿矾．
（5）取上述流程中得到的Ce（OH）₄产品（质量分数为97%）1.0g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO₄溶液滴定至终点（铈被还原成Ce³⁺），则需准确滴加标准溶液的体积为______mL．（保留小数点后两位Ce-140）
（6）写出第⑤步反应的化学方程式______．

答案

（1）根据废玻璃粉末的成分（含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂等物质），可知能与氢氧化钠反应的是二氧化硅，其离子方程式为SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，
故答案为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（2）经分析滤渣A的成分是Fe₂O₃、CeO₂；第②步反应Fe₂O₃与稀硫酸作用生成Fe₂（SO₄）₃，洗涤滤渣B的目的显然是为了除去 Fe³⁺，检验铁离子是否洗净的方法是取最后一次洗涤液，加入KSCN溶液，若不出现红色，则已洗净；否则未洗净，
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；否则未洗净；
（3）第③步反应CeO₂与H₂O₂和稀H₂SO₄反应生成Ce³⁺，Ce元素由+4价变为+3价，被还原；则H₂O₂应被氧化生成O₂，然后配平得出第③步反应的化学方程式 2CeO₂+H₂O₂+3H₂SO₄═2Ce₂（SO₄）₃+O₂↑+4H₂O，
故答案为：2CeO₂+H₂O₂+3H₂SO₄═2Ce₂（SO₄）₃+O₂↑+4H₂O；
（4）绿矾（FeSO₄•7H₂O）是结晶水合物，固体加热易分解；故由FeSO₄溶液制备绿矾（FeSO₄•7H₂O）时，应经 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）由已知条件：取上述流程中得到的Ce（OH）₄产品（质量分数为97%）1.0g，加硫酸溶解后得Ce⁴⁺，用0.1000mol/LFeSO₄溶液滴定至终点，铈被还原成Ce³⁺，则Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，根据守恒列式n（Ce（OH）₄）=n（FeSO₄）=

1.0g×97%

208g/mol

=0.004663mol，可得需准确滴加标准溶液的体积=

0.004663mol

0.1000mol/L

=0.04663L=46.63mL，
故答案为：46.63；
（6）第⑤步反应Ce（OH）₃悬浊液被空气中的氧气氧化生成Ce（OH）₄，反应的化学方程式为：4Ce（OH）₃+O₂+2H₂O═4Ce（OH）₄，
故答案为：4Ce（OH）₃+O₂+2H₂O═4Ce（OH）₄．