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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:
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(1)写出第①步反应的离子方程式
 
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(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
 
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(3)写出第③步反应的化学方程式
 
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(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
 
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分析:第①步反应废玻璃粉末加氢氧化钠溶液后过滤,得到滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2;滤渣A(Fe2O3、CeO2)加稀硫酸后过滤得滤液B是硫酸铁溶液,滤渣B的成分是CeO2;第③步反应CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+和O2;第④步反应Ce3+加碱生成Ce(OH)3悬浊液;第⑤步反应Ce(OH)3悬浊液被氧化生成Ce(OH)4.
(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只有二氧化硅.其离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+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;
(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;
(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;
(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,用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定至终点,铈被还原成Ce3+)则Fe2+,被氧化为Fe3+,根据守恒列式计算可得需准确滴加标准溶液的体积;
(6)第⑤步反应Ce(OH)3悬浊液被氧化生成Ce(OH)4.
解答:解:(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-═SiO32-+H2O,
故答案为:SiO2+2OH-═SiO32-+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.
点评:本题以工艺流程为基础,考查了化学实验基本操作、元素及化合物知识、化学计算、氧化还原反应等相关知识,题目难度中等.
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科目:高中化学 来源: 题型:

(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,设计实验流程如下:
(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去
Fe3+
Fe3+
   (填离子符号),检验该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,反之,未洗净
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)第②步反应的离子方程式是
3H2SO4+H2O2+2CeO2=Ce2(SO4)3+O2 ↑+4H2O
3H2SO4+H2O2+2CeO2=Ce2(SO4)3+O2 ↑+4H2O
,滤渣B的主要成分是
SiO2
SiO2
.
(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
不能
不能
   (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/LFeSO4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.

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科目:高中化学 来源: 题型:

某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO.其过程如下:
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下列说法不正确的是(  )
A、该过程中CeO2没有消耗B、该过程实现了太阳能向化学能的转化C、右图中△H1=△H2+△H3精英家教网D、以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-═CO32-+2H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO.其过程如下:
mCeO2
太阳能
①
(m-x)CeO2?xCe+xO2
(m-x)CeO2?xCe+xH2O+xCO2
900℃
①
mCeO2+xH2+xCO
下列说法不正确的是(  )
A、该过程中CeO2没有消耗
B、该过程实现了太阳能向化学能的转化
C、图中△H1=△H2+△H3
D、以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年湖北省孝感市三年级第一次统一考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

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。  

 

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