Question

二氧化铈（C_eO₂）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，设计实验流程如图：

（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．

Answer 1

考点：金属的回收与环境、资源保护

专题：实验题

分析：根据该反应过程为：①CeO₂、SiO₂、Fe₂O₃等中加入稀盐酸，Fe₂O₃转化FeCl₃存在于滤液中，滤渣为CeO₂和SiO₂；②加入稀硫酸和H₂O₂，CeO₂转化为Ce³⁺，滤渣为SiO₂；③加入碱后Ce³⁺转化为沉淀，④通入氧气讲Ce从+3氧化为+4，得到产品；
（1）根据滤渣A上含有FeCl₃；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；
（2）根据氧化还原反应中电子得失守恒来分析；滤渣B为SiO₂；
（3）萃取剂与水不互溶，结合萃取需要的仪器分析．

解答： 解：（1）滤渣A上含有FeCl₃，洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe³⁺、Cl^-；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；
故答案为：Fe³⁺、Cl^-；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：6H⁺+H₂O₂+2CeO₂=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，
故答案为：6H⁺+H₂O₂+2CeO₂=2Ce³⁺+O₂ ↑+4H₂O；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，故答案为：不能；分液漏斗．

点评：本题以工艺流程为基础，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，题目难度中等．