[题目]铈及其化合物在工业生产中应用广泛.以某玻璃废料(主要成分为CeO2.SiO2.Fe2O3.FeO等)为原料制备CeO2和NH4Fe(SO4)2·12H2O.其流程如下(已知CeO2既不溶于稀硫酸.也不溶于氢氧化钠溶液):回答下列问题:(1)浸取玻璃废料选用的“稀酸A 为 (填“稀硫酸或“稀盐酸 ).(2)向滤渣1加入H2O2的目的是 .为了提高溶解“滤渣1 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】铈及其化合物在工业生产中应用广泛。以某玻璃废料（主要成分为CeO2、SiO2、Fe2O3、FeO等）为原料制备CeO2和NH4Fe(SO4)2·12H2O（硫酸铁铵晶体），其流程如下（已知CeO2既不溶于稀硫酸，也不溶于氢氧化钠溶液）：

回答下列问题：

(1)浸取玻璃废料选用的“稀酸A”为____________（填“稀硫酸”或“稀盐酸”）。

(2)向滤渣1加入H2O2的目的是_________（用离子方程式表示）。为了提高溶解“滤渣1”的速率，常釆用加热措施，但温度高于60℃时溶解速率减慢，其主要原因是____________。

(3)为了不引入杂质，所选用固体1的化学式为_______________。

(4)制备2mol CeO2需要NaClO的质量为____________。

(5)锌铈液流电池放电时的工作原理如图所示。

①放电时电池的总离子反应方程式为____________________。

②充电时，当a极增重6.5g时，有_________mol离子通过交换膜以平衡电荷。

【答案】稀硫酸温度过高，加快分解 0.2

【解析】

先用稀酸A溶解玻璃废料，根据后续流程产物可知稀酸A为稀硫酸，滤渣1为CeO2和SiO2，滤液1中主要金属阳离子为Fe2+、Fe3+；滤渣1中加入稀硫酸酸化的H2O2，将CeO2还原为Ce3+，得到含Ce3+的滤液，加入次氯酸钠将Ce3+氧化生成Ce(OH)4，加热得到纯净的CeO2；滤液中加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子，加入硫酸铵固体同时蒸发浓缩、常温晾干得到硫酸铁铵晶体。

(1)根据分析可知稀酸A为稀硫酸；

(2)滤渣1中加入双氧水将CeO2还原为Ce3+，根据电子守恒和电荷守恒可知离子方程式为；温度过高会使双氧水分解加快，导致溶解速率减慢；

(3)为了不引入新的杂质，固体1应为(NH4)2SO4；

(4)由Ce3+→Ce(OH)4→CeO2，Ce元素化合价升高1价，所以制备2mol CeO2需要2mol电子，NaClO在反应过程中被还原成Cl-，化合价降低2价，转移2mol电子所需的NaClO的物质的量为1mol，质量为1mol×74.5g/mol=74.5g；

(5)①据图可知a电极Zn被氧化成Zn2+，为负极，b电极Ce4+被还原成Ce3+，为正极，所以电池的总离子反应方程式为：；

②充电时，a电极发生反应Zn2++2e-=Zn，增重6.5g，即生成0.1mol Zn，转移电子为0.2mol，交换膜为质子交换膜只允许氢离子通过，所以有0.2mol H+通过交换膜以平衡电荷。

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