Question

【题目】二氧化铈(CeO2)是一种主要的稀土氧化物。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)。某课题组就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_____________(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）萃取是分离稀士元素的常用方法，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）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.1000 mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+)，消耗25.00 mL标准维液，该产品中Ce(OH)4的质量分数为_______________(保留3位有效数字)

Answer 1

【答案】 Fe3+、Cl— 取最后洗涤液少量于试管中，滴加几滴AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗干净（或取最后洗涤液少量于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变血红色，则洗干净） 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O SiO2 不能 分液漏斗 97.0%

【解析】（1）滤渣A上含有FeCl3，洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe3+、Cl-，因此检验是否洗涤干净的实验操作为：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，未洗净或取最后洗涤液少量，滴加AgNO3，如无白色沉淀，则洗干净；（2）稀硫酸、H2O2，CeO2三者反应生成转化为Ce2(SO4)3、O2和H2O，反应的离子方程式为：2CeO2+H2O2+6H+=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；（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，实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒等；（4）用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定至终点，铈被还原成Ce3+，则Fe2+被氧化为Fe3+，则

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0.52/0.536×100%=97.0%。