Question

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等物质）。某课题小组以此粉末为原料设计资源回收的工艺流程如下：

    （1）写出第①步反应的离子方程式                         。

（2）洗涤滤渣B的目的是为了除去      （填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是       。

（3）写出第③步反应的化学方程式_________________________。

（4）制备绿矾（FeSO₄·7H₂O）时，向Fe₂（SO₄）₃溶液中加入过量铁屑，充分反应后，经过滤得

到FeSO₄溶液，再经         、        、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到绿矾。

（5）取上述流程中得到的Ce（OH）₄产品（质量分数为80.00%）1.300g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/L FeSO₄溶液滴定至终点（铈被还原成Ce³⁺），则需准确滴加标准溶液的体积为        mL。

（可能用到的相对原子质量   H=1   O=16    Ce =140 ）

②该电解反应的化学方程式为________________。

Answer

（1）SiO2+2OH－===SiO32-+H2O

（2）Fe3＋；取最后一次洗涤液少许，加入KSCN溶液，若不出现红色则已洗净，若出现红色则未洗净。

（3）2CeO2+ H2O2 +3H2SO4 === Ce2（SO4）3 + O2↑+ 4H2O

（4）蒸发浓缩、冷却结晶

（5）50.00

【解析】

试题分析：（1）根据废玻璃粉末的成分（含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质），可知能与氢氧化钠反应的是二氧化硅，其离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O。

故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；

（2）经分析滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2；第②步反应Fe2O3与稀硫酸作用生成Fe2（SO4）3，洗涤滤渣B的目的显然是为了除去 Fe3+，检验铁离子是否洗净的方法是取最后一次洗涤液，加入KSCN溶液，若不出现红色，则已洗净；否则未洗净。

故答案为：Fe3+；取最后一次洗涤液，加入KSCN溶液，若不出现红色则已洗净，否则未洗净；

（3）第③步反应CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+，Ce元素由+4价变为+3价，被还原；则H2O2应被氧化生成O2，然后配平得出第③步反应的化学方程式 2CeO2+H2O2+3H2SO4═2Ce2（SO4）3+O2↑+4H2O。

故答案为：2CeO2+H2O2+3H2SO4═2Ce2（SO4）3+O2↑+4H2O；

（4）绿矾（FeSO4•7H2O）是结晶水合物，固体加热易分解；故由FeSO4溶液制备绿矾（FeSO4•7H2O）时，应经 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到。

故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；

（5）由已知条件：取上述流程中得到的Ce（OH）4产品（质量分数为80%）1.0g，加硫酸溶解后得Ce4+，用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定至终点，铈被还原成Ce3+，则Fe2+被氧化为Fe3+，根据守恒列式n[Ce（OH）4]=n（FeSO4）==0.005000mol，

可得需准确滴加标准溶液的体积==0.05000L=50.00mL。

故答案为：50.00。