平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2.Fe2O3.CeO2.FeO等物质).某课题以此粉末为原料.设计如下工艺流程对资源进行回收.得到Ce(OH)4和硫酸铁铵:已知:ⅰ．酸性条件下.铈在水溶液中有.两种主要存在形式.易水解.有较强氧化性.ⅱ．CeO2不溶于稀硫酸ⅲ．硫酸铁铵［aFe2 2SO4·cH2O］广泛用于水的净化处理.(1)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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(13分)平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质）。某课题以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到Ce(OH)4和硫酸铁铵：

已知：

ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有、两种主要存在形式，易水解，有较强氧化性。

ⅱ．CeO2不溶于稀硫酸

ⅲ．硫酸铁铵［aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O］广泛用于水的净化处理。

（1）．操作Ⅰ的名称是　　，检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是：　。

（2）．反应①之前先要洗涤滤渣B，其目的是为了除去　　　　　　　　　　　（填离子符号）。

（3）．写出反应①的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）．用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。

滴定时所用定量仪器的读数精确为　；若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定，则测得该Ce(OH)4产品的质量分数　　。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

（5）．称取14.00g硫酸铁铵样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份加入足量NaOH溶液，过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体；向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为　　　　。

（1）冷却结晶，取少量溶液于试管中，加入NaOH溶液，加热，在试管口置一湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明含有NH4+；（2）Fe3+、Fe2+；（3）2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O

（4）0.01mol，偏大；（5）Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O

【解析】

试题分析：（1）根据示意图可知操作Ⅰ是冷却结晶，然后过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵。检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是取少量溶液于试管中，加入NaOH溶液，加热，在试管口置一湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明含有NH4+；或取少量溶液于试管中，加入NaOH溶液，加热，在试管口置一蘸有浓盐酸的玻璃棒，若有白烟产生，则证明含有NH4+；（2）．反应①之前先要洗涤滤渣B，其目的是为了除去表面的杂质离子Fe3+、Fe2+；（3）由于Ce4+有较强氧化性反应，而H2O2有还原性，在酸性条件下反应。因此①的化学方程式2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O，得到含有Ce3+的溶液。（4）滴定时所用定量仪器滴定管的读数精确为0.01ml; 若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定，则消耗的FeSO4溶液体积偏大，测定的该Ce(OH)4产品的质量分数就偏高；（5）第一份加入NaOH足量得到的固体Fe(OH)2, 烘干灼烧至恒重得到1.60g固体是Fe2O3。n(Fe2O3)=1.6g ÷160 g/mol =0.01mol.n(Fe)=0.02mol;第二份中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL，恰好完全反应，则产生BaSO4沉淀。n(SO42-)=0.1L×0.5mol/L=0.05mol，根据电荷守恒可得n(NH4+)×1+0.02mol×3=0.05mol×2，解得n(NH4+)=0.04mol.n(H2O)= (7.00g－0.04mol×17g/mol－0.02mol×56g/mol－0.05mol× 96g/mol)÷ 18 g/mol =0.02mol.所以该晶体中n(Fe3+): n(NH4+): n(SO42-): n(H2O)=0.02:0.04:0.05:0,02=2:4: 5:2.因此该晶体的化学式为Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O。

考点：考查混合物的分离方法、NH4+的检验、实验操作的目的、化学方程式的书写、滴定法在物质组成测定中的应用的知识。

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