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）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
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：流程分析：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．
（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．
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═Ce2（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）计算，可得需准确滴加标准溶液的体积为 46.63mL．
故答案为：46.63．
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═Ce2（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）计算，可得需准确滴加标准溶液的体积为 46.63mL．
故答案为：46.63．
点评：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
关于室温下下列溶液的说法不正确的是（ ）
| 编号 | ① | ② | ③ | ④ |
| 溶液 | 氨水 | 氢氧化钠溶液 | 盐酸 | 醋酸溶液 |
| pH | 11 | 11 | 3 | 3 |
| A、水的电离程度：①=②=③=④ |
| B、分别加水稀释10倍，溶液的pH：①＞②＞③＞④ |
| C、①、③两溶液等体积混合：c（Cl-）＞c（NH4+）＞C（H+）＞c（OH-） |
| D、V1 L溶液②与V2 L溶液③混合，若V1：V2=9：11，则混合溶液pH=4（忽略溶液体积变化） |
不能稳定存在．
在锌和铜及稀硫酸组成的原电池中，有下列说法，其中正确的是（ ）
| A、铜片上会产生大量的气泡 |
| B、铜片是电源的负极 |
| C、锌片上发生还原反应 |
| D、电流由锌片经导线流向铜片 |