Question

（12分）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以及其他少量可溶于稀酸的物質(zhì)）。某課題組以此粉末為原料回收鈰，設(shè)計實驗流程如下：

（1）洗滌濾渣A的目的是為了去除 （填離子符號），檢驗濾渣A是否洗滌干凈的方法是 。

（2）第②步反應(yīng)的離子方程式是 ，濾渣B的主要成分是 。

（3）萃取是分離稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來，TBP （填“能”或“不能”）與水互溶。實驗室進行萃取操作是用到的主要玻璃儀器有 、燒杯、量筒等。

（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4[M=208g/mol]產(chǎn)品0.500g，加硫酸溶解后，用0.1000mol?L-1FeSO4標準溶液滴定（鈰被還原為Ce3+）,消耗20.00mL標準溶液，該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分數(shù)為 。(保留兩位小數(shù))

 

Answer 1

（1）濾渣上附著的Fe3+、Cl-，（2分）取最后洗滌液少量，滴加AgNO3，如無白色沉淀，則洗干凈（2分）。（2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2 ↑+4 H2O（2分） SiO2 （2分）

（3）不能（1分） 分液漏斗（1分） （4）83.20%（2分）

【解析】

試題分析：（1）濾渣A上含有FeCl3，洗滌濾渣A的目的是為了除去Fe3+；取最后一次洗滌液，加入KSCN溶液，若不出現(xiàn)紅色，則已洗凈，反之，未洗凈；故答案為：Fe3+；取最后一次洗滌液，加入KSCN溶液，若不出現(xiàn)紅色，則已洗凈，反之，未洗凈；

（2）稀硫酸、H2O2，CeO2三者反應(yīng)生成轉(zhuǎn)化為Ce2（SO4）3、O2和H2O，反應(yīng)的離子方程式為：6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2 ↑+4H2O； 加入稀硫酸和H2O2，CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+，SiO2不反應(yīng)，濾渣B的成分為SiO2，故答案為：6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2 ↑+4H2O；SiO2；

（3）化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來，所以TBP不能與水互溶，萃取的主要玻璃儀器是分液漏斗，故答案為：不能；分液漏斗；

（4）Ce（OH）4 ～～～～FeSO4

0.0020mol          0.1000mol/L-1×0.020L

所以m（Ce（OH）4）＝0.0020mol×208g/mol=0.416g，產(chǎn)品中Ce（OH）4的質(zhì)量分數(shù)為×100%＝83.2%，故答案為：83.2%.

考點：本題以工藝流程為基礎(chǔ)，考查化學實驗基本操作、元素及化合物知識、化學計算、氧化還原反應(yīng)等