Question

【題目】平板電視顯示屏生產過程中產生大量的廢玻璃(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質)。某小組以此廢玻璃為原料，設計如下工藝流程對資源進行回收，得到Ce(OH)4。

己知:CeO2不溶于強酸或強堿；Ce3+易水解，酸性條件下，Ce4+有強氧化性。

(1)廢玻璃在NaOH溶液浸洗前往往要進行的操作________，反應①的離子方程式_______。

(2)反應②的離子方程武是____________。

(3)為了得到較純的Ce3+溶液，反應②之前要進行的操作是______。

(4)反應③需要加入的試劑X可以是_________。

(5)用滴定法測定制得的Ce(OH)4產品純度。

用FeSO4溶液滴定用_____做指示劑，滴定終點的現象_______若所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時間后再進進行滴定，則測得該Ce(OH)4產品的質量分數____(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】 粉碎 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O 洗滌 O2或其它合理答案 K3[Fe(CN)6] 最后一滴溶液時，生成淡藍色沉淀，且振蕩也不再消失 偏大

【解析】廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質)加氫氧化鈉溶液，二氧化硅溶于氫氧化鈉生成硅酸鈉，Fe2O3、CeO2、FeO不溶，過濾，得到濾液A的主要成分為硅酸鈉，濾渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO，濾渣A(Fe2O3、CeO2、FeO)加稀硫酸后過濾得濾液B是硫酸亞鐵、硫酸鐵的混合溶液，濾渣B的成分是CeO2，CeO2與H2O2和稀H2SO4反應生成Ce3+和O2，反應為：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；Ce3+加堿生成Ce(OH)3懸濁液；Ce(OH)3懸濁液被氧化生成Ce(OH)4。

(1)廢玻璃在NaOH溶液浸洗前往往要需要粉碎，可以提高浸取率和浸取速率，反應①中二氧化硅溶于氫氧化鈉生成硅酸鈉，反應的離子方程式為SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案為：粉碎；SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

(2)反應②為CeO2與H2O2和稀H2SO4反應生成Ce3+和O2，反應為：2CeO2+H2O2+6H+= 2Ce3++O2↑+4H2O；故答案為：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；

(3)為了得到較純的Ce3+溶液，反應②之前需要濾渣B進行洗滌，故答案為：洗滌；

(4)根據上述分析，反應③中Ce(OH)3懸濁液被氧化生成Ce(OH)4，需要加入的試劑X可以是O2，故答案為：O2；

(5) K3[Fe(CN)6]能夠與硫酸亞鐵反應生成特征的藍色沉淀，用FeSO4溶液滴定可以用K3[Fe(CN)6] 做指示劑，滴定終點的現象為最后一滴溶液時，生成淡藍色沉淀，且振蕩也不再消失；所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時間后再進行滴定，部分亞鐵離子被氧化生成鐵離子，則硫酸亞鐵濃度降低，導致硫酸亞鐵溶液體積增大，所以測得該Ce(OH)4產品的質量分數偏大；故答案為：K3[Fe(CN)6]；最后一滴溶液時，生成淡藍色沉淀，且振蕩也不再消失；偏大。