Question

（Ⅰ）二氧化铈（CeO₂）是一种重要的稀土氧化物。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以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

（1）洗涤的目的主要是为了除去Cl^－和___________（填离子符号），检验该滤渣A洗净的方法是_____________________。

（2）第②步反应的离子方程式是____________________________。

（3）取上述流程中得到的Ce（OH）₄产品0．536 g，加硫酸溶解后，用0．1000mol· L^－1FeSO₄标准溶液滴定终点时（铈被还原为Ce^3＋），消耗25．00mL标准溶液，该产品中Ce（OH）₄的质量分数为_____________。

（Ⅱ）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿（主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）加入H₂O₂氧化时，发生反应的化学方程式为________________。

（2）滤渣2的成分是______________（填化学式）。

（3）煅烧过程存在以下反应：2MgSO₄＋C=2MgO＋2SO₂↑＋CO₂↑

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

利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①D中收集的气体可以是______________（填化学式）。

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中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：__________________。

 

Answer 1

【答案】

（Ⅰ）（1）Fe³⁺ 。取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加KSCN溶液，若不变色则先洗净【其它合理答案（如检验Cl^-）也给分】（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】

试题分析：（Ⅰ）（1）为了制取纯净的Ce(OH)₄,要将表面的杂质离子如Cl-、Fe³⁺除去。所以要洗涤。只要洗涤液中无铁离子或氯离子，就证明洗涤干净了。故可以检验铁离子也可检验氯离子。（2）加入H₂O₂是为了把CeO₂还原为Ce³⁺。反应的离子方程式是：2CeO₂+H₂O₂+6H⁺=2Ce³⁺+O₂↑+4H₂O。（3）根据电子守恒可得关系式：Ce（OH）_4------- FeSO₄即208g Ce（OH）₄消耗1摩尔FeSO_4。n(FeSO₄)=2.5×10^-3mol.所以m(Ce（OH）_4-)=2.5×10^-3mol. ×208g/mol=0.52g,所以该产品中Ce（OH）₄的质量分数为：(0.52g÷0.536g) ×100%=97.01℅.

（Ⅱ）(1)加入双氧水是把亚铁离子氧化成铁离子。反应的方程式是：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+2H₂O；(2) 氢氧化铁沉淀的PH值是3.7，所以在PH=4时滤渣2的成分是Fe(OH)₃；(3)煅烧产生的气体含有SO₂和CO，用酸性高锰酸钾溶液把SO₂氧化为H₂SO₄，再用品红溶液来检验是否把SO₂ 除干净，最后得到CO气体。(4) A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应的反应的离子方程式3S+6OH^-2S^2-+SO₃^2-+3H₂O

考点：镁、铈等元素的单质及化合物的知识及应用。