分析 廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))加氫氧化鈉溶液,二氧化硅溶于氫氧化鈉生成硅酸鈉,F(xiàn)e2O3、CeO2、FeO不溶,過濾,得到濾液A的主要成分為硅酸鈉,濾渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO,濾渣A(Fe2O3、CeO2、FeO)加稀硫酸后過濾得濾液B是硫酸亞鐵、硫酸鐵的混合溶液,濾渣B的成分是CeO2,CeO2與H2O2和稀H2SO4反應(yīng)生成Ce3+和O2,反應(yīng)為:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;Ce3+加堿生成Ce(OH)3懸濁液;Ce(OH)3懸濁液被氧化生成Ce(OH)4,
(1)廢玻璃粉末加氫氧化鈉溶液,二氧化硅溶于氫氧化鈉生成硅酸鈉,F(xiàn)e2O3、CeO2、FeO不溶,過濾,得到濾液A的主要成分為硅酸鈉,濾渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO;
(2)反應(yīng)①為CeO2與H2O2和稀H2SO4反應(yīng)生成Ce3+和O2;
(3)反應(yīng)①之前要洗滌濾渣B,方法為:沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀,待水自然流下;
(4)分液得到CeT3 (有機(jī)層),再加入H2SO4獲得較純的含Ce3+的水溶液.可選擇硫酸作反萃取的原因是加入硫酸,可使平衡向左進(jìn)行,使Ce3+進(jìn)入水層;
(5)所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時間后再進(jìn)行滴定,部分亞鐵離子被氧化生成鐵離子,則硫酸亞鐵濃度降低,導(dǎo)致硫酸亞鐵溶液體積增大;
(6)①向含有ZnSO4雜質(zhì)的FeSO4溶液中,加入足量的NaOH溶液,亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀,鋅離子和過量氫氧根離子生成偏鋅酸根離子,然后采用過濾方法分離;
②將硫酸亞鐵氧化得到硫酸鐵;
③向②中得到的溶液中加入硫酸銨溶液,從溶液中獲取晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、常溫晾干的方法.
解答 解:(1)廢玻璃粉末加氫氧化鈉溶液,二氧化硅溶于氫氧化鈉生成硅酸鈉,F(xiàn)e2O3、CeO2、FeO不溶,過濾,得到濾液A的主要成分為硅酸鈉,濾渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO,加稀硫酸后過濾得濾液B主要成分為額是硫酸亞鐵、硫酸鐵的混合溶液;
故答案為:Na2SiO3;
(2)反應(yīng)①為CeO2與H2O2和稀H2SO4反應(yīng)生成Ce3+和O2,反應(yīng)為:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;
故答案為:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;
(3)反應(yīng)①之前要洗滌濾渣B,方法為: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;
故答案為: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)加入硫酸,可使平衡向左進(jìn)行,使Ce3+進(jìn)入水層,所以可選擇硫酸作反萃取劑;
故答案為:加入硫酸,可使平衡向左進(jìn)行,使Ce3+進(jìn)入水層;
(5)所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時間后再進(jìn)行滴定,部分亞鐵離子被氧化生成鐵離子,則硫酸亞鐵濃度降低,導(dǎo)致硫酸亞鐵溶液體積增大,所以測得該Ce(OH)4產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大;
故答案為:偏大;
(6)①向含有ZnSO4雜質(zhì)的FeSO4溶液中,加入足量的NaOH溶液,亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀,鋅離子和過量氫氧根離子生成偏鋅酸根離子,然后采用過濾方法分離,
故答案為:NaOH溶液;
②硫酸鐵和硫酸銨混合得到硫酸鐵銨釩,所以將沉淀溶解在足量的稀硫酸中,并加入適量30%H2O2溶液,充分反應(yīng)得到硫酸鐵溶液,
故答案為:30%H2O2溶液;
③向②中得到的溶液中加入硫酸銨溶液,從溶液中獲取晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、常溫晾干的方法,從而得到晶體,
故答案為:蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶.
點評 本題考查物質(zhì)分離和提純,為高頻考點,涉及物質(zhì)分離和提純方法選取、晶體獲取方法、氧化還原反應(yīng)等知識點,明確反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵,知道流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及基本操作方法,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 濾液中一定含有FeCl3、CuCl2、FeCl2 | |
B. | Cu最先和FeCl3溶液反應(yīng) | |
C. | 濾渣中一定含有Fe沒有Cu | |
D. | 濾渣中一定含有Cu可能含有Fe |
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