Question

二氧化铈（CeO₂）是一种重要的稀士氧化物。某品牌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等物质）。以此粉末为原料进行资源回收，其工艺流程如下：

已知：，Na₂SiO₃溶于水。

（1）第①步操作的名称是_____。

（2）第②步加入过量稀硫酸的目的是_____。

（3）洗涤滤渣B的目的是为了除去_____（填离子符号），提高产品的纯度。

（4）第⑦步操作是把FeSO₄溶液经蒸发浓缩、_____、过滤、洗涤、干燥等步骤得到绿矾FeSO₄·7H₂O。

（5）若第④步加的碱为NaOH，写出该反应的化学方程式_____。

Answer

过滤 除去氧化铁 Fe3+ 冷却结晶

【解析】

废玻璃粉末中含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质，加入氢氧化钠溶液，氧化铁和二氧化铈不溶于氢氧化钠溶液，二氧化硅溶于氢氧化钠溶液，二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，所以过滤之后，滤液A是硅酸钠溶液，滤渣A是氧化铁和二氧化铈，再向滤渣中加入过量稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，二氧化铈不反应，过滤之后，滤液B是硫酸铁溶液，向滤液中加入铁粉，得到硫酸亚铁溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到FeSO4·7H2O晶体；滤渣B是二氧化铈，再向滤渣中加入稀硫酸和过氧化氢溶液生成Ce2(SO4)3溶液，加碱得到Ce(OH)3悬浊液，通入氧气，得到Ce(OH)4。

（1）第①步操作得到滤渣和滤液，所以是过滤；

（2）根据分析可知，第②步加入过量稀硫酸的目的是除去氧化铁；

（3）根据分析可知，滤渣B表面可能有硫酸铁溶液，所以洗涤滤渣B的目的是为了除去Fe3+，提高产品的纯度；

（4）第⑦步操作是把FeSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤得到绿矾FeSO4·7H2O；

（5）根据分析可知，Ce2(SO4)3和NaOH反应生成Ce(OH)3和Na2SO4，化学方程式为：。