Question

【题目】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、FeO等物质）。某课题组以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。

已知: CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液。

（1） 稀酸A的分子式是__________。

（2） 滤液I中加入H2O2溶液的目的是__________。

（3） 由滤渣1生成滤液2的离子方程式为__________。

（4） 设计实验证明滤液1中含有Fe2+__________。

（5） 已知Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO（OH）反应生成Fe2O4，写出该反应的离子方程式__________。

（6）由滤液2 生成Ce（OH）4的离子方程式为__________。

（7） 硫酸铁铵晶体[Fe2（SO4）3·2（NH4）2SO4·3H2O]广泛用于水的净化处理，用离子方程式表示其净水原理__________。

Answer 1

【答案】 H2SO4 将Fe2+氧化为Fe3+ 2CeO2+H2O2+6H+ = 2Ce3+ +O2↑+4H2O 取少许滤液1，滴加铁氰化钾溶液，若有蓝色沉淀生成，则证明滤液1中有Fe2+（或取少许滤液1，滴加高锰酸钾溶液，若溶液紫色变浅，则证明滤液1中有Fe2+） Fe2+ +2FeO（OH） == Fe3O4 +2H+ 4Ce 3 ++ O2 +12OH－+2H2O =4 Ce（OH）4↓ Fe3+ + 3H2OFe（OH）3 （胶体）+ 3H+

【解析】本题主要考查氧化还原反应。

（1）从产物硫酸铁铵晶体可知稀酸A是稀硫酸，硫酸分子式是H2SO4。

（2）滤液I中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。

（3）由滤渣1生成滤液2时CeO2转化为Cr3+，H2O2转化为O2，反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+ = 2Ce3+ +O2↑+4H2O。

（4）取少许滤液1，滴加铁氰化钾溶液，若有蓝色沉淀生成，则证明滤液1中有Fe2+（或取少许滤液1，滴加高锰酸钾溶液，若溶液紫色变浅，则证明滤液1中有Fe2+。

（5）Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO（OH）反应生成Fe2O4反应的离子方程式：Fe2++2FeO（OH）==Fe3O4+2H+。

（6）滤液2中的Ce3 +在O2和NaOH的作用下转化为Ce（OH）4，由滤液2生成Ce（OH）4的离子方程式为4Ce3 ++O2+12OH－+2H2O=4Ce（OH）4↓。

（7）硫酸铁铵晶体[Fe2（SO4）3·2（NH4）2SO4·3H2O]广泛用于水的净化处理，是因为铁离子水解产生能够凝聚水中悬浮物的氢氧化铁胶体，用离子方程式表示其净水原理：Fe3++3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+。