Question

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以及其他少量可溶于稀酸的物質）。某課題組以此粉末為原料回收鈰，設計實驗流程如下：

（1）洗滌濾渣A的目的是為了去除       （填離子符號），檢驗該離子是否洗滌的方法是         

                                                。

（2）第②步反應的離子方程式是                              ，濾渣B的主要成分是         。

（3）萃取是分離稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來，TBP        （填“能”或“不能”）與水互溶。實驗室進行萃取操作是用到的主要玻璃儀器有         、燒杯、玻璃棒、量筒等。

（4）取上述流程中得到的Ce(OH)₄產品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol?L^-1FeSO₄標準溶液滴定終點是（鈰被還原為Ce³⁺），消耗25.00mL標準溶液，該產品中Ce(OH)₄的質量分數為          。

 

Answer 1

【答案】

（1）濾渣上附著的Fe³⁺、Cl^-等， 取最后洗滌液少量于試管中，滴加幾滴AgNO₃溶液，如無白色沉淀，則洗干凈。

（2）2CeO₂+H₂O₂+6H⁺ =2Ce³⁺+O₂↑+4H₂O     SiO₂

（3）不能  分液漏斗

（4）97.01%

【解析】該反應過程為：①CeO₂、SiO₂、Fe₂O₃等中加入稀鹽酸，Fe₂O₃轉化為FeCl₃存在于濾液中，濾渣為CeO₂和SiO₂，②加入稀硫酸和H₂O₂，CeO₂轉化為Ce³⁺，濾渣為SiO₂，③加入堿后Ce³⁺轉化為沉淀，④通入氧氣講Ce從+3氧化為+4，得到產品。

Ce(OH)₄ ——— FeSO₄

n(Ce(OH)₄) = n(FeSO₄) = 0.1000mol/L×0.025L = 0.0025mol， m = 0.0025mol×208g/mol = 0.52g

0.52÷0.536×100%=97.01%

【考點定位】以工藝流程為基礎，考查化學實驗基本操作、元素及化合物知識、化學計算、氧化還原反應等相關知識。