Question

【題目】平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))，某小組以此粉末為原料，設(shè)計(jì)如下工藝流程對(duì)資源進(jìn)行回收，得到Ce(OH)4。

己知：CeO2不溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿；Ce3+易水解，酸性條件下，Ce4+有氧化性。

（1）濾液A的主要成分_____（填寫化學(xué)式），濾液B所含金屬陽(yáng)離子為________。

（2）反應(yīng)①的離子方程式是_________。

（3）反應(yīng)①之前要洗滌濾渣B，對(duì)濾渣B進(jìn)行“洗滌”的實(shí)驗(yàn)操作方法是________。

（4）反應(yīng)②的化學(xué)反應(yīng)方程式是____________。

（5）稀土元素的提純，還可采用萃取法。己知化合物HT作為萃取劑能將鈰離子從水溶液萃取出來(lái)，過程表示為Ce2(SO4)3（水層）+ 6HT(有機(jī)層)2CeT3(有機(jī)層)+3H2SO4(水層)，用________ （填主要儀器）分液的到CeT3(有機(jī)層)，再加入H2SO4獲得較純凈的含Ce3+的水溶液。可選擇硫酸作反萃取的原因是________。

（6）用滴定法測(cè)定制得的Ce2(SO4)3產(chǎn)品純度。

若所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時(shí)間后再進(jìn)行滴定，則測(cè)得Ce(OH)4產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______。（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)

Answer 1

【答案】 Na2SiO3 Fe2+、Fe3+ 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O 沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀，待水自然流下，重復(fù)2～3次 4Ce(OH)3+ O2+4H2O=4Ce(OH)4 分液漏斗 加入硫酸，可使平衡向左進(jìn)行，使Ce3+進(jìn)入水層 偏大

【解析】（1）根據(jù)以上分析可知濾液A的主要成分 Na2SiO3，濾液B所含金屬陽(yáng)離子為Fe2+、Fe3+。（2）由于酸性條件下，Ce4+有氧化性，所以反應(yīng)①的離子方程式是2CeO2+H2O2+6H+＝2Ce3++O2↑+4H2O。（3）反應(yīng)①之前要洗滌濾渣B，洗滌沉淀需要在過濾器中完成，則實(shí)驗(yàn)操作是沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀，待水自然流下，重復(fù)2～3次。（4）反應(yīng)②的化學(xué)反應(yīng)方程式是4Ce(OH)3+ O2+4H2O=4Ce(OH)4。（5）萃取后的操作是分液，需要分液漏斗；根據(jù)方程式Ce2(SO4)3（水層）+ 6HT(有機(jī)層)2CeT3(有機(jī)層)+3H2SO4(水層)可知加入硫酸，可使平衡向左進(jìn)行，使Ce3+進(jìn)入水層，因此可選擇硫酸作反萃取。（6）若所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時(shí)間后再進(jìn)行滴定，由于硫酸亞鐵被氧化為硫酸鐵，導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積增加，所以測(cè)得Ce(OH)4產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大。