Question

【題目】平板電視顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢玻璃(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))。某小組以此廢玻璃為原料，設(shè)計(jì)如下工藝流程對(duì)資源進(jìn)行回收，得到Ce(OH)4。

己知:CeO2不溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿；Ce3+易水解，酸性條件下，Ce4+有強(qiáng)氧化性。

(1)廢玻璃在NaOH溶液浸洗前往往要進(jìn)行的操作________，反應(yīng)①的離子方程式_______。

(2)反應(yīng)②的離子方程武是____________。

(3)為了得到較純的Ce3+溶液，反應(yīng)②之前要進(jìn)行的操作是______。

(4)反應(yīng)③需要加入的試劑X可以是_________。

(5)用滴定法測(cè)定制得的Ce(OH)4產(chǎn)品純度。

用FeSO4溶液滴定用_____做指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象_______若所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時(shí)間后再進(jìn)進(jìn)行滴定，則測(cè)得該Ce(OH)4產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)____(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。

Answer 1

【答案】 粉碎 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O 洗滌 O2或其它合理答案 K3[Fe(CN)6] 最后一滴溶液時(shí)，生成淡藍(lán)色沉淀，且振蕩也不再消失 偏大

【解析】廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))加氫氧化鈉溶液，二氧化硅溶于氫氧化鈉生成硅酸鈉，Fe2O3、CeO2、FeO不溶，過(guò)濾，得到濾液A的主要成分為硅酸鈉，濾渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO，濾渣A(Fe2O3、CeO2、FeO)加稀硫酸后過(guò)濾得濾液B是硫酸亞鐵、硫酸鐵的混合溶液，濾渣B的成分是CeO2，CeO2與H2O2和稀H2SO4反應(yīng)生成Ce3+和O2，反應(yīng)為：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；Ce3+加堿生成Ce(OH)3懸濁液；Ce(OH)3懸濁液被氧化生成Ce(OH)4。

(1)廢玻璃在NaOH溶液浸洗前往往要需要粉碎，可以提高浸取率和浸取速率，反應(yīng)①中二氧化硅溶于氫氧化鈉生成硅酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案為：粉碎；SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

(2)反應(yīng)②為CeO2與H2O2和稀H2SO4反應(yīng)生成Ce3+和O2，反應(yīng)為：2CeO2+H2O2+6H+= 2Ce3++O2↑+4H2O；故答案為：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；

(3)為了得到較純的Ce3+溶液，反應(yīng)②之前需要濾渣B進(jìn)行洗滌，故答案為：洗滌；

(4)根據(jù)上述分析，反應(yīng)③中Ce(OH)3懸濁液被氧化生成Ce(OH)4，需要加入的試劑X可以是O2，故答案為：O2；

(5) K3[Fe(CN)6]能夠與硫酸亞鐵反應(yīng)生成特征的藍(lán)色沉淀，用FeSO4溶液滴定可以用K3[Fe(CN)6] 做指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為最后一滴溶液時(shí)，生成淡藍(lán)色沉淀，且振蕩也不再消失；所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時(shí)間后再進(jìn)行滴定，部分亞鐵離子被氧化生成鐵離子，則硫酸亞鐵濃度降低，導(dǎo)致硫酸亞鐵溶液體積增大，所以測(cè)得該Ce(OH)4產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；故答案為：K3[Fe(CN)6]；最后一滴溶液時(shí)，生成淡藍(lán)色沉淀，且振蕩也不再消失；偏大。