【題目】二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物,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))。某課題組以此粉末為原料,設(shè)計(jì)如下工藝流程對(duì)資源進(jìn)行回收,得到純凈的CeO2和硫酸鐵銨晶體。

已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。

回答下列問題:

(1)稀酸A的分子式是_____________________________________________。

(2)濾液1中加入H2O2溶液的目的是___________________________________________

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明濾液1中含有Fe2+___________________________________________。

(4)在酸性溶液中,已知Fe2+溶液可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,書寫該反應(yīng)的離子方程式____________________________________________________________。

(5)由濾液2生成Ce(OH)4的離子方程式_____________________________________。

(6)硫酸鐵銨晶體[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·3H2O]廣泛用于水的凈化處理,但其在去除酸性廢水中的懸浮物時(shí)效率降低,其原因是__________________________________________。

(7)取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品0.531 g,加硫酸溶解后,用濃度為0.l000 mol·L-1FeSO 4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)(鈰被還原為Ce3+ ),消耗25.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________ (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),Mr(Ce)=140。

【答案】H2SO4使Fe2+氧化為Fe3+取少許濾液1,滴加鐵氰化鉀溶液,有藍(lán)色沉淀生成,則證明濾液1中有Fe2+Fe2+ +2FeO(OH) == Fe3O4 +2H+4Ce 3 ++ O2 +12OH+2H2O ==4Ce(OH)4↓Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+酸性廢水抑制Fe3+的水解或水解平衡逆向移動(dòng)),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體0.9898%

【解析】

(1)已知:CeO2不溶于稀硫酸,廢玻璃粉末(SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))SiO2也不溶于酸,加入稀硫酸可將CeO2SiO2Fe2O3、FeO分離,故答案為:H2SO4

(2)濾液1中加入H2O2溶液的目的是使Fe2+氧化為Fe3+,故答案為:使Fe2+氧化為Fe3+

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明濾液1中含有Fe2+的方法為:取少許濾液1,滴加鐵氰化鉀溶液,有藍(lán)色沉淀生成,則證明濾液1中有Fe2+,故答案為:取少許濾液1,滴加鐵氰化鉀溶液,有藍(lán)色沉淀生成,則證明濾液1中有Fe2+

(4)已知Fe2+溶液可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,該反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2FeO(OH)═Fe3O4+2H+,故答案為:Fe2++2FeO(OH)═Fe3O4+2H+

(5)由濾液2生成Ce(OH)4的反應(yīng)是濾液2加入堿并通入氧氣將Ce+3氧化為+4Ce3+轉(zhuǎn)化為沉淀Ce(OH)4,離子方程式為:4Ce 3++O2+12OH-+2H2O═4 Ce(OH)4,故答案為:4Ce3++O2+12OH-+2H2O═4Ce(OH)4↓;

(6)硫酸鐵銨晶體[Fe2(SO4)32(NH4)2SO43H2O]廣泛用于水的凈化處理,但其在去除酸性廢水中的懸浮物時(shí)效率降低,其原因是:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,酸性廢水抑制Fe3+的水解(或水解平衡逆向移動(dòng)),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體,故答案為:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,酸性廢水抑制Fe3+的水解(或水解平衡逆向移動(dòng)),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體;

(7)Ce(OH)4 ~~~~~FeSO4

xmol 0.1000mol/L-1×0.025L

x=0.0025mol,所以m(Ce(OH)4)=0.0025mol×208g/mol=0.52g,產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=98%,故答案為:98%。

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試根據(jù)以上敘述回答:

1)寫出元素名稱:A_____E____,寫出D的原子符號(hào)____(標(biāo)出質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù))

2)畫出C的原子結(jié)構(gòu)示意圖 _________。

3)寫出AB2C2B2反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。

4)比較BE的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性(用化學(xué)式回答):________ 。

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A. 與金屬鈉反應(yīng)時(shí),鍵①斷裂

B. 在加熱和Cu催化下與O2反應(yīng)時(shí),鍵①、③斷裂

C. 與濃硫酸共熱發(fā)生消去反應(yīng)時(shí),鍵②③斷裂

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NaHCO3溶液加水稀釋,的比值保持增大

②濃度均為0.1molL-1Na2CO3NaHCO3等體積混合溶液:2cNa+=3[cCO32-+cHCO3-]

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④已知:KspAgCl=1.8×l0-10,KspAg2Cr2O4=2.0×l0-12,則Ag2CrO4的溶解度小于AgCl

A. B. C. D.

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