Question

【题目】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的目的是为了去除_______（填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是_________________________________________________________。

（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是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0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000molL-1FeSO4标准溶液滴定终点是（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__________。

Answer 1

【答案】滤渣上附着的Fe3+、Cl-等 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 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O SiO2 不能 分液漏斗 97.01%

【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%。