题目内容
【题目】平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某小组以此废玻璃为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到Ce(OH)4。
己知:CeO2不溶于强酸或强碱；Ce3+易水解，酸性条件下，Ce4+有强氧化性。
(1)废玻璃在NaOH溶液浸洗前往往要进行的操作________，反应①的离子方程式_______。
(2)反应②的离子方程武是____________。
(3)为了得到较纯的Ce3+溶液，反应②之前要进行的操作是______。
(4)反应③需要加入的试剂X可以是_________。
(5)用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
用FeSO4溶液滴定用_____做指示剂，滴定终点的现象_______若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定，则测得该Ce(OH)4产品的质量分数____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】 粉碎 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O 洗涤 O2或其它合理答案 K3[Fe(CN)6] 最后一滴溶液时，生成淡蓝色沉淀，且振荡也不再消失 偏大
【解析】废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)加氢氧化钠溶液，二氧化硅溶于氢氧化钠生成硅酸钠，Fe2O3、CeO2、FeO不溶，过滤，得到滤液A的主要成分为硅酸钠，滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO，滤渣A(Fe2O3、CeO2、FeO)加稀硫酸后过滤得滤液B是硫酸亚铁、硫酸铁的混合溶液，滤渣B的成分是CeO2，CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+和O2，反应为：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；Ce3+加碱生成Ce(OH)3悬浊液；Ce(OH)3悬浊液被氧化生成Ce(OH)4。
(1)废玻璃在NaOH溶液浸洗前往往要需要粉碎，可以提高浸取率和浸取速率，反应①中二氧化硅溶于氢氧化钠生成硅酸钠，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案为：粉碎；SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
(2)反应②为CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+和O2，反应为：2CeO2+H2O2+6H+= 2Ce3++O2↑+4H2O；故答案为：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；
(3)为了得到较纯的Ce3+溶液，反应②之前需要滤渣B进行洗涤，故答案为：洗涤；
(4)根据上述分析，反应③中Ce(OH)3悬浊液被氧化生成Ce(OH)4，需要加入的试剂X可以是O2，故答案为：O2；
(5) K3[Fe(CN)6]能够与硫酸亚铁反应生成特征的蓝色沉淀，用FeSO4溶液滴定可以用K3[Fe(CN)6] 做指示剂，滴定终点的现象为最后一滴溶液时，生成淡蓝色沉淀，且振荡也不再消失；所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定，部分亚铁离子被氧化生成铁离子，则硫酸亚铁浓度降低，导致硫酸亚铁溶液体积增大，所以测得该Ce(OH)4产品的质量分数偏大；故答案为：K3[Fe(CN)6]；最后一滴溶液时，生成淡蓝色沉淀，且振荡也不再消失；偏大。
【题目】研究NOx、CO等大气污染气体的处理，对保护环境有重要的意义。回答下列问题：
（1）NOx与CO反应生成无污染气体的相关热化学方程式如下:①NO2(g)+CO(g)
CO2(g)+NO(g) ΔH1=234.0 kJ·mol1，②N2(g) +O2(g)
2NO(g)ΔH2=+179.5 kJ·mol1，③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=112.3 kJ·mol1，反应2NO2(g) +4CO(g)N2(g)+4CO2(g)的ΔH=__________ kJ·mol1。
（2）在一定温度下，向2 L的恒容密闭容器中充入4.0 mol NO2和4.0 mol CO，在催化剂作用下发生反应：2NO2(g)+4CO(g)N2(g) +4CO2(g)，测得相关数据如下：
0 min | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | |
c(NO2)/mol·L1 | 2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 |
c(N2)/mol·L1 | 0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
①在0~10 min，用CO2的浓度变化表示的反应速率为______________。
②为使该反应的反应速率增大，下列措施中可采用的是________(填字母代号)。
a．减小压强 b．适当升高温度 c．增大CO的浓度 d．选择高效催化剂
（3）如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为_______。此时通过阴离子交换膜的离子数____(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口____(填“A”“B”“C”或“D”)导出。
③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池负极的电极反应式为_____。
【题目】过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂，常温下为白色的固体，微溶于水，且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液，但溶于酸。
某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法。
（1）实验探究CaO2与酸的反应。
操作 | 现象 |
向盛有4 g CaO2的大试管中加入10mL稀盐酸得溶液a | 剧烈反应，产生能使带火星木条复燃的气体 |
取5 mL溶液a于试管中，滴入两滴石蕊试液 | 溶液变红，一段时间后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色 |
①CaO2与盐酸反应的化学方程式为_______________________________。
②加入石蕊试液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的_________。
（2）用如图所示装置制备过氧化钙，其反应原理为Ca+O2
CaO2。
①请选择实验所需要的装置，按气流方向连接的顺序为______________________（填仪器接口的字母，上述装置可不选用也可重复使用）。
②根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：Ⅰ．检验装置的气密性后，装入药品；Ⅱ．打开分液漏斗活塞，通入气体一段时间，加热药品；Ⅲ．反应结束后，_________________________________（填操作）；Ⅳ．拆除装置，取出产物。
（3）利用反应：Ca2++ H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+在碱性环境下制取CaO2的装置如图所示。
①NH3在Ca2+和H2O2的反应过程中所起的作用是______________________。
②反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O。过滤需要的玻璃仪器是_________；将沉淀进行洗涤的操作为_____________________________________________。
（4）设计实验证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强：____________________________。
