Question

【題目】二氧化鈰（CeO2） 是一種重要的稀土氧化物，平板電視顯示屏生產過程中產生大量的廢玻璃粉末（含 SiO2、 Fe2O3、CeO2、FeO等物質）。某課題組以此粉末為原料，設計如下工藝流程對資源進行回收，得到純凈的CeO2和硫酸鐵銨晶體。

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） 濾液I中加入H2O2溶液的目的是__________。

（3） 由濾渣1生成濾液2的離子方程式為__________。

（4） 設計實驗證明濾液1中含有Fe2+__________。

（5） 已知Fe2+溶液可以和難溶于水的FeO（OH）反應生成Fe2O4，寫出該反應的離子方程式__________。

（6）由濾液2 生成Ce（OH）4的離子方程式為__________。

（7） 硫酸鐵銨晶體[Fe2（SO4）3·2（NH4）2SO4·3H2O]廣泛用于水的凈化處理，用離子方程式表示其凈水原理__________。

Answer 1

【答案】 H2SO4 將Fe2+氧化為Fe3+ 2CeO2+H2O2+6H+ = 2Ce3+ +O2↑+4H2O 取少許濾液1，滴加鐵氰化鉀溶液，若有藍色沉淀生成，則證明濾液1中有Fe2+（或取少許濾液1，滴加高錳酸鉀溶液，若溶液紫色變淺，則證明濾液1中有Fe2+） Fe2+ +2FeO（OH） == Fe3O4 +2H+ 4Ce 3 ++ O2 +12OH－+2H2O =4 Ce（OH）4↓ Fe3+ + 3H2OFe（OH）3 （膠體）+ 3H+

【解析】本題主要考查氧化還原反應。

（1）從產物硫酸鐵銨晶體可知稀酸A是稀硫酸，硫酸分子式是H2SO4。

（2）濾液I中加入H2O2溶液的目的是將Fe2+氧化為Fe3+。

（3）由濾渣1生成濾液2時CeO2轉化為Cr3+，H2O2轉化為O2，反應的離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+ = 2Ce3+ +O2↑+4H2O。

（4）取少許濾液1，滴加鐵氰化鉀溶液，若有藍色沉淀生成，則證明濾液1中有Fe2+（或取少許濾液1，滴加高錳酸鉀溶液，若溶液紫色變淺，則證明濾液1中有Fe2+。

（5）Fe2+溶液可以和難溶于水的FeO（OH）反應生成Fe2O4反應的離子方程式：Fe2++2FeO（OH）==Fe3O4+2H+。

（6）濾液2中的Ce3 +在O2和NaOH的作用下轉化為Ce（OH）4，由濾液2生成Ce（OH）4的離子方程式為4Ce3 ++O2+12OH－+2H2O=4Ce（OH）4↓。

（7）硫酸鐵銨晶體[Fe2（SO4）3·2（NH4）2SO4·3H2O]廣泛用于水的凈化處理，是因為鐵離子水解產生能夠凝聚水中懸浮物的氫氧化鐵膠體，用離子方程式表示其凈水原理：Fe3++3H2OFe（OH）3（膠體）+3H+。