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____（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。 

（1）SiO2+2OH－=SiO32-+H2O（2分）
（2）Fe3＋（2分）；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（2分，其他合理答案给分）       
（3）2CeO2+ H2O2 + 3H2SO4= 2Ce2(SO4)3 + O2↑+ 4H2O（2分）
（4）蒸发浓缩、冷却结晶（每空1分，共2分）
（5）46.63（2分，需保留小数点后两位）

解析试题分析：这是一道常见的物质提纯的题。（1）加入强碱是为了除去其中的二氧化硅；（2）洗涤滤渣的目的是为了除去三价铁离子；用硫氰化钾来检验是否除净了三价铁离子；（3）这一步是用过氧化氢来还原二氧化铈，二氧化铈被还原为正三价，过氧化氢被氧化为氧气；（4）结晶的过程总是得蒸发浓缩冷却结晶；
（5）2Ce(OH)4＋2FeSO4＋4H2SO4＝Ce2(SO4)3 + Fe2(SO4)3＋11H2O
416g     2mol
0.97g   
416g×＝0.97g×2mol
解之得：V=46.63 mL
考点：以工艺流程为基础，考察化学实验基本操作、元素及化合物知识、化学计算、氧化还原反应等相关知识

练习册系列答案
相关题目

亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠（NaClO3）等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：

（1）提高“反应1”反应速率的措施有         、       。（回答两点即可）
（2）“反应1” 的离子方程式是             。    
（3）“反应2”的氧化剂是     ，该反应的化学方程式为         。
（4）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是         。
（5）某学习小组用碘量法测定粗产品中亚氯酸钠的含量,实验如下：
A．准确称取所得亚氯酸钠样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应，将所得混合液配成250mL待测溶液。（已知：ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-）
B．移取25．00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用C mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点，重复2次，测得平均值为V mL 。
（已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）
①达到滴定终点时的现象为                。 
②该样品中NaClO2的质量分数为       （用含m、c、V的代数式表示）。

综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁等物质，其流程如下图所示：

（1）反应①～⑤中，属于氧化还原反应的是   （填编号）。
（2）写出反应②的离子方程式   。
（3）X溶液中的主要阳离子是Na+和   。
（4）粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：
①溶解；②依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液；③  ；④加适量盐酸；⑤    。（请补全缺少的实验步骤）
（5）检验纯碱样品中是否含NaCl应选用的试剂是        。

(10 分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为                         。
（2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为                         。
（3）滤渣2 的成分是           (填化学式)。
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①D中收集的气体可以是          (填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是          (填字母)。
a．NaOH 溶液 b．Na2CO3溶液  c．稀硝酸  d．KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：                             。

按图所示实验过程填空：

（1）写出上述反应的离子方程式：
①                                                                           ；
②                                                                           ；
③                                                                           。
（2）填空：a           b              c             d             。

工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
 
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ中发生的氧化还原反应的化学方程式为                          。
（2）加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的________(填“Fe3＋”、“Fe2＋”或“Al3＋”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是______________________。
（3）反应Ⅱ的离子方程式为                          ___。在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作____     ____。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况)，则相当于节约NaNO2的物质的量为________。
（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2＋离子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为____________________________。
（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2＋及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2＋，应使用的试剂为________(填字母)。
A. 氯水　　B. KSCN溶液　　C. NaOH溶液　　D. 酸性KMnO4溶液

醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下： ① NaBr+H2SO4 = HBr+NaHSO4；②R-OH+HBrR-Br+H2O
可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br－被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下

 
乙醇
溴乙烷
正丁醇
1-溴丁烷
密度/g·cm-3
0．7893
1．4604
0．8098
1．2758
沸点/℃
78．5
38．4
117．2
101．6
请回答下列问题：
（1）溴代烃的水溶性       （填“大于”、“等于”或“小于”）相应的醇；其原因是                          。
（2）将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在        （填“上层”、“下层”或“不分层”）。
（3）制备操作中，加入的浓硫酸必须进行稀释，目的是            。（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成         b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发                 d．水是反应的催化剂            
（4）欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是           。（填字母）
a．NaI          b．NaOH         c．NaHSO3        d．KCl            
（5）在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于                          ；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是                                。

某工厂用软锰矿（含MnO2约70% 及A12O3）和闪锌矿（含ZnS约80％及FeS）共同生产MnO2和Zn（干电池原料）：

已知：①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
②IV中的电解方程式为
（1）A中属于还原产物的是＿＿＿＿＿。
（2）加人MnCO3、Zn2（OH）2CO3的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；II需要加热的原因是：＿＿＿＿＿＿ ；C的化学式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）该生产中除得到MnO2和Zn以外，还可得到的副产品是＿＿＿＿＿。
（4）如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工   原料是＿＿＿＿＿＿＿。
（5）要从Na2SO4溶液中得到芒硝（Na2SO4·10H2O），需进 行的操作有蒸发浓缩、　　、过滤、洗涤、干燥等。
（6）从生产MnO2和Zn的角度计算，软锰矿和闪锌矿的质量比大约是＿＿＿＿。

从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下，请回答下列问题：

（1）步骤①中废渣的主要成分是      ，③中X试剂为                 。
（2）实验室中进行萃取分液操作时，注入萃取剂，充分振荡，将分液漏斗于铁圈上静置，当液体分层后，接下来的操作是                               。
（3）②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）。
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）2RAn（有机层） + nH2SO4  (水层)为提高②中萃取百分率，应采取的措施是                                   。
（4）请完成④中的反应离子方程式：
□ClO3- + □VO2+ +□H+ =□VO3+ + □     +□      
（5）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

pH
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
钒沉淀率%
88.1
94.8
96.5
98.0
98.8
98.8
96.4
93.1
89.3
 
结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为           。
（6）该工艺流程中，可以循环利用的物质有                       。

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