Question

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0.1000mol?L^-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】

（1）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。

（2）2CeO₂+H₂O₂+6H⁺ =2Ce³⁺+O₂↑+4H₂O     SiO₂

（3）不能  分液漏斗

（4）97.01%

【解析】该反应过程为：①CeO₂、SiO₂、Fe₂O₃等中加入稀盐酸，Fe₂O₃转化为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。

Ce(OH)₄ ——— FeSO₄

n(Ce(OH)₄) = n(FeSO₄) = 0.1000mol/L×0.025L = 0.0025mol， m = 0.0025mol×208g/mol = 0.52g

0.52÷0.536×100%=97.01%

【考点定位】以工艺流程为基础，考查化学实验基本操作、元素及化合物知识、化学计算、氧化还原反应等相关知识。