Question

【題目】二氧化鈰（CeO2）是一種重要的稀士氧化物。某品牌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等物質）。以此粉末為原料進行資源回收，其工藝流程如下：

已知：，Na2SiO3溶于水。

（1）第①步操作的名稱是_____。

（2）第②步加入過量稀硫酸的目的是_____。

（3）洗滌濾渣B的目的是為了除去_____（填離子符號），提高產品的純度。

（4）第⑦步操作是把FeSO4溶液經蒸發濃縮、_____、過濾、洗滌、干燥等步驟得到綠礬FeSO4·7H2O。

（5）若第④步加的堿為NaOH，寫出該反應的化學方程式_____。

Answer 1

【答案】過濾 除去氧化鐵 Fe3+ 冷卻結晶

【解析】

廢玻璃粉末中含SiO2、Fe2O3、CeO2等物質，加入氫氧化鈉溶液，氧化鐵和二氧化鈰不溶于氫氧化鈉溶液，二氧化硅溶于氫氧化鈉溶液，二氧化硅和氫氧化鈉反應生成硅酸鈉和水，所以過濾之后，濾液A是硅酸鈉溶液，濾渣A是氧化鐵和二氧化鈰，再向濾渣中加入過量稀硫酸，氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，二氧化鈰不反應，過濾之后，濾液B是硫酸鐵溶液，向濾液中加入鐵粉，得到硫酸亞鐵溶液，蒸發濃縮，冷卻結晶得到FeSO4·7H2O晶體；濾渣B是二氧化鈰，再向濾渣中加入稀硫酸和過氧化氫溶液生成Ce2(SO4)3溶液，加堿得到Ce(OH)3懸濁液，通入氧氣，得到Ce(OH)4。

（1）第①步操作得到濾渣和濾液，所以是過濾；

（2）根據分析可知，第②步加入過量稀硫酸的目的是除去氧化鐵；

（3）根據分析可知，濾渣B表面可能有硫酸鐵溶液，所以洗滌濾渣B的目的是為了除去Fe3+，提高產品的純度；

（4）第⑦步操作是把FeSO4溶液經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等步驟得到綠礬FeSO4·7H2O；

（5）根據分析可知，Ce2(SO4)3和NaOH反應生成Ce(OH)3和Na2SO4，化學方程式為：。