题目内容
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
（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
（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
（6）写出第⑤步反应的化学方程式
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．
（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）=
=0.004663mol，可得需准确滴加标准溶液的体积=
=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．
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 |
| 0.1000mol/L |
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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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：
下列说法不正确的是（ ）
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 | 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 |
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+xH2O+xCO2
| 900℃ |
| ① |
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 |
