Question

（Ⅰ）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過程中產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）。某課題組以此粉末為原料回收鈰，設計實驗流程如下：

（1）洗滌的目的主要是為了除去Cl^－和___________（填離子符號），檢驗該濾渣A洗凈的方法是_____________________。

（2）第②步反應的離子方程式是____________________________。

（3）取上述流程中得到的Ce（OH）₄產品0．536 g，加硫酸溶解后，用0．1000mol· L^－1FeSO₄標準溶液滴定終點時（鈰被還原為Ce^3＋），消耗25．00mL標準溶液，該產品中Ce（OH）₄的質量分數為_____________。

（Ⅱ）氧化鎂在醫藥、建筑等行業應用廣泛．硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索．以菱鎂礦（主要成分為MgCO₃，含少量FeCO₃）為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下：

（1）加入H₂O₂氧化時，發生反應的化學方程式為________________。

（2）濾渣2的成分是______________（填化學式）。

（3）煅燒過程存在以下反應：2MgSO₄＋C=2MgO＋2SO₂↑＋CO₂↑

MgSO₄＋C=MgO＋SO₂↑＋CO↑   MgSO₄＋3C=MgO＋S↑＋3CO↑

利用如圖裝置對煅燒產生的氣體進行分步吸收或收集。

①D中收集的氣體可以是______________（填化學式）。

②B中盛放的溶液可以是______________（填字母）。

A．NaOH溶液 B．Ca（OH）₂溶液  C．稀硝酸  D．KMnO₄溶液

③A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應，產物中元素最高價態為＋4，寫出該反應的離子方程式：__________________。

 

Answer 1

【答案】

（Ⅰ）（1）Fe³⁺ 。取最后一次洗滌液少量于試管中，滴加KSCN溶液，若不變色則先洗凈【其它合理答案（如檢驗Cl^-）也給分】（2）2CeO₂+H₂O₂+6H⁺=2Ce³⁺+O₂↑+4H₂O⑶97.01℅

(Ⅱ)（1）2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+2H₂O；（2）Fe(OH)₃；⑶①CO；②d；

③3S+6OH^-2S^2-+SO₃^2-+3H₂O

【解析】

試題分析：（Ⅰ）（1）為了制取純凈的Ce(OH)₄,要將表面的雜質離子如Cl-、Fe³⁺除去。所以要洗滌。只要洗滌液中無鐵離子或氯離子，就證明洗滌干凈了。故可以檢驗鐵離子也可檢驗氯離子。（2）加入H₂O₂是為了把CeO₂還原為Ce³⁺。反應的離子方程式是：2CeO₂+H₂O₂+6H⁺=2Ce³⁺+O₂↑+4H₂O。（3）根據電子守恒可得關系式：Ce（OH）_4------- FeSO₄即208g Ce（OH）₄消耗1摩爾FeSO_4。n(FeSO₄)=2.5×10^-3mol.所以m(Ce（OH）_4-)=2.5×10^-3mol. ×208g/mol=0.52g,所以該產品中Ce（OH）₄的質量分數為：(0.52g÷0.536g) ×100%=97.01℅.

（Ⅱ）(1)加入雙氧水是把亞鐵離子氧化成鐵離子。反應的方程式是：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+2H₂O；(2) 氫氧化鐵沉淀的PH值是3.7，所以在PH=4時濾渣2的成分是Fe(OH)₃；(3)煅燒產生的氣體含有SO₂和CO，用酸性高錳酸鉀溶液把SO₂氧化為H₂SO₄，再用品紅溶液來檢驗是否把SO₂ 除干凈，最后得到CO氣體。(4) A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應的反應的離子方程式3S+6OH^-2S^2-+SO₃^2-+3H₂O

考點：鎂、鈰等元素的單質及化合物的知識及應用。