Question

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、FeO等物质）。某课题以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到Ce(OH)₄和硫酸铁铵晶体：

ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有、两种主要存在形式，易水解，有较强氧化性。

ⅱ．CeO₂不溶于稀硫酸

ⅲ．硫酸铁铵晶体广泛用于水的净化处理。

（1）在氧化环节，下列物质中最适合用作氧化剂C的是              。

A．NaClO   B．H₂O₂    C．KMnO₄   D．浓硫酸

（2）操作Ⅰ的名称是      ，检验硫酸铁铵溶液中含有NH₄⁺的方法是：                。

（3）反应①之前先要洗涤滤渣B，其目的是为了除去       （填离子符号）；反应①的离子方程式为                                            。

（4）用滴定法测定制得的Ce(OH)₄产品纯度：

滴定时所用定量仪器的最小刻度为         ；所用FeSO₄溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定，则测得该Ce(OH)₄产品的质量分数          。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

（5）称取14.00g硫酸铁铵样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份加入足量NaOH溶液，过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体；向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO₃)₂溶液100mL，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为            。

Answer

（1）B （2）冷却结晶；取少量溶液于试管中加入氢氧化钠溶液。加热，在试管口置一湿润的红色石蕊试纸，如变蓝色，说明含有铵根离子 （3）Fe3＋、Fe2＋；2CeO2＋6H＋＋H2O2＝2Ce3＋＋O2↑＋4H2O

（4）0.1mL；偏大 （5）Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O

【解析】

试题分析：（1）由于不能引入新的杂质，所以在氧化环节应该用绿色氧化剂双氧水，答案选B。

（2）操作Ⅰ后的实验操作是过滤，所以该操作的名称是冷却结晶；铵根能与强碱反应生成氨气，氨气是碱性气体，则检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是取少量溶液于试管中加入氢氧化钠溶液。加热，在试管口置一湿润的红色石蕊试纸，如变蓝色，说明含有铵根离子。

（3）由于固体表面还有铁离子、亚铁离子等，所以防止引入杂质，则反应①之前先要洗涤滤渣B的目的是为了除去Fe3＋、Fe2＋；反应中Ce元素的化合价从＋4价降低到＋3价，得到电子，这说明双氧水是还原剂，其氧化产物是氧气，则反应①的离子方程式为2CeO2＋6H＋＋H2O2＝2Ce3＋＋O2↑＋4H2O。

（4）滴定需要滴定管，则定时所用定量仪器的最小刻度为0.1mL；所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后硫酸亚铁被氧化为硫酸铁，所以再进进行滴定时消耗硫酸亚铁溶液的体积增加，则测得该Ce(OH)4产品的质量分数偏大。

（5）称取14.00g硫酸铁铵样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份加入足量NaOH溶液，过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体，这说明氧化铁的质量是1.60g，物质的量是1.60g÷160g/mol＝0.01mol，即铁离子的物质的量是0.02mol；向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL，恰好完全反应，所以生成硫酸钡的物质的量是0.05mol，所以根据电中性可判断铵根的物质的量是，根据质量守恒定律可知结晶水的物质的量是

，因此该硫酸铁铵的化学式为Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O。

考点：考查物质制备工艺流程的分析与判断