Question

(本题14分)(Ⅰ)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以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

（1）洗涤的目的主要是为了除去Cl^-和___________(填离子符号)，检验该滤渣A洗净的方法是_____________________。

（2）第②步反应的离子方程式是____________________________。

（3）取上述流程中得到的Ce(OH)₄产品0．536 g，加硫酸溶解后，用0．1000mol·L^-1FeSO₄标准溶液滴定终点时(铈被还原为Ce^3＋)，消耗25．00mL标准溶液，该产品中Ce(OH)₄的质量分数为_____________。

(Ⅱ)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿(主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）加入H₂O₂氧化时，发生反应的化学方程式为________________。

（2）滤渣2的成分是______________(填化学式)。

（3）煅烧过程存在以下反应：2MgSO₄＋C=2MgO＋2SO₂↑＋CO₂↑

MgSO₄＋C=MgO＋SO₂↑＋CO↑   MgSO₄＋3C=MgO＋S↑＋3CO↑

利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①D中收集的气体可以是______________(填化学式)。

②B中盛放的溶液可以是______________(填字母)。

A．NaOH溶液       B．Ca(OH)₂溶液      C．稀硝酸        D．KMnO₄溶液

③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：__________________。

Answer

(Ⅰ)（1）Fe3+，取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加KSCN溶液，若不变色则已洗净【其它合理答案(如检验Cl−)也给分】；（2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；⑶97．01℅；

(Ⅱ)（1）2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O；（2）Fe(OH)3；

（3）①CO；②D；③3S+6OH-2S2-+ SO32－+3H2O。

【解析】

试题分析：(Ⅰ)废玻璃粉末含SiO2、Fe2O3、CeO2以及少量溶于稀酸的物质，SiO2、CeO2不与酸反应，而Fe2O3是碱性氧化物和加入的盐酸反应，然后过滤滤渣A是SiO2、CeO2，滤渣上面可能残留Fe3＋、Cl－、H＋，检验洗净可以检验Fe3＋、Cl－是否存在，方法：取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加KSCN溶液，若不变色则已洗净；（2）滤渣A中SiO2不与稀硫酸和H2O2反应，根据流程图CeO2中的Ce＋4价转变成Ce3＋，化合价降低做氧化剂，过氧化氢做还原剂被氧化成了氧气，反应方程式：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；（3）Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋，根据元素守恒和关系式：n[Ce(OH)4]～ n(Ce3＋) ～n(Fe2＋)，n[Ce(OH)4]=n(Fe2＋)=25×10-3×0．1mol，质量分数：25×10-3×0．1×208×100%/0．536=97．01℅；(Ⅱ)（1）碳酸镁、碳酸亚铁与酸反应生成Mg2＋、Fe2＋，加入过氧化氢，把Fe2＋转成Fe3＋，反应方程式：2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O；（2）加入氨水调节pH=4，是Fe3＋全部转化成Fe(OH)3，所以滤渣2的成分是Fe(OH)3；（3）根据③A中得到淡黄色固体是硫固体，因为进行分步吸收，SO2、CO2在酸性条件下性质相似，利用SO2有还原性，而CO2不具有，则气体先通过酸性高锰酸钾，吸收SO2，不能用硝酸，因为产生新的气体，对后面实验有影响，然后通过B的气体再通入到C中吸收二氧化碳气体，用氢氧化钠溶液，不能用石灰水，因为氢氧化钙微溶，石灰水中氢氧化钙的量少，最后收集的气体CO，①收集的气体是CO；②D；③S在热的氢氧化钠溶液中发生歧化反应，本省即得电子又失电子，反应方程式：3S+6OH-2S2-+ SO32－+3H2O。

考点：考查实验基本操作、元素及其化合物的性质等知识。