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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...

二氧化铈(CeO2)是一种重的稀土氧化物,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、FeO等物质)。某课题组以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。

已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。

(1)稀酸A的分子式是_____________________

(2)滤液1中加入H2O2溶液的目的是__________________

(3)设计实验证明滤液1中含有Fe2+_____________________

(4)已知Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成Fe3O4,书写该反应的离子方程式____________

(5)由滤液2生成Ce(OH)4的离子方程式__________________

(6)硫酸铁铵晶体[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·3H2O]广泛用于水的净化处理,但其在去除酸性废水中的悬浮物时效率降低其原因是___________________

(7)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.531 g加硫酸溶解后,用浓度为0.l000mol·L-1FeSO 4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+ )消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质置分数为_______(结果保留两位有效数字)。

 

H2SO4 使Fe2+氧化为Fe3+ 取少许滤液1,滴加铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,则证明滤液1中有Fe2+。或其他合理答案 Fe2+ +2FeO(OH) === Fe3O4 +2H+ 4Ce 3 ++ O2 +12OH-+2H2O ==4Ce(OH)4↓ Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+,酸性废水抑制Fe3+的水解(或水解平衡逆向移动),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体 0.98或98% 【解析】已知CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液,因此玻璃粉末溶于稀硫酸中氧化铁、氧化亚铁溶解得到滤液1,加入双氧水将硫酸亚铁氧化为硫酸铁,然后加入硫酸铵通过蒸发浓缩即可得硫酸铁铵晶体到;二氧化硅和二氧化铈不溶,即滤渣1是二氧化硅和二氧化铈,加入稀硫酸和双氧水,得到Ce3+的溶液,说明二氧化铈和双氧水发生了氧化还原反应,滤渣2是二氧化硅。滤液2中加入氢氧化钠并通入氧气生成Ce(OH)4,加热分解得到二氧化硅。 (1)根据以上分析可知稀酸A是硫酸,的分子式是 H2SO4;(2)滤液1中含有亚铁离子,加入H2O2溶液的目的是使Fe2+氧化为Fe3+;(3)亚铁离子能与铁氰化钾溶液反应产生蓝色沉淀,因此证明滤液1中含有亚铁离子的实验操作是:取少许滤液1,滴加铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,则证明滤液1中有Fe2+;(4)已知Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成Fe3O4,根据电子得失守恒和原子守恒可知该反应的离子方程式为Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4 +2H+;(5)由滤液2生成Ce(OH)4的反应物是氢氧化钠、氧气和Ce3+,因此反应的离子方程式为4Ce3++ O2 +12OH-+2H2O=4Ce(OH)4↓;(6)由于Fe3++3H2OFe(OH)3 + 3H+,酸性溶液中氢离子浓度大,废水抑制Fe3+的水解(或水解平衡逆向移动),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体,所以效率会降低;(7)根据电子得失守恒可知 Ce(OH)4 ~~~~FeSO4 0.0025mol 0.1000mol/L×0.025L 所以m[Ce(OH)4 ]=0.0025mol×208g/mol=0.52g,产品中Ce(OH)4 的质量分数为。  
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考点分析:
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游离态的氮经一系列转化可以得到硝酸,如下图所示。

(1)NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是______________

(2)NO2→HNO3反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________________

(3)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)是制造硝酸的重要反应之一。在800℃时,向容积为1L的密闭容器中充入0.010molNO和0.005molO2,反应过程中NO的浓度随时间变化如下图所示。

①2min内,v(O2)=________mol/(L·min)

②800℃时,该反应的化学平衡常数为__________

③判断该反应达到平衡的依据是(写出2条即可)____________

④已知:ⅰ.

ⅱ.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)  ΔH=+68kJ·mol-1,写出NO生成NO2热化学方程式_____________,温度对于NO生成NO2平衡转化率的影响是:___________________

(4)电解法处理含氮氧化物废气,可以回收硝酸。实验室模拟电解法吸收NO,装置如图所示(均为石墨电极)。请写出电极过程中NO转化为硝酸的电极反应式:______________

 

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电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下。

下列说法不正确的是

A. O2在电极b上发生还原反应

B. 溶液中OH+向电极a移动

C. 负极的电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O

D. 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:5

 

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下列实验操作和现象对应所得到的结论均正确的是

选项

实验操作和现象

结论

A

向某无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡、静置,下层溶液显紫色

原溶液中有I-

B

向稀HNO3中加入过量的Fe粉,充分反应后,滴入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀

稀HNO3将Fe氧化为Fe2+

C

常温下,测定盐酸和醋酸溶液的pH;盐酸pH小于醋酸PH

证明相同条件下,在水中HCl电离程度大于CH3COOH

D

室温下,用pH试纸测得:0.1mol/LNa2SO3溶液的pH约为10;0.1mol/ LNaHSO3溶液的pH约为5

HSO3-结合H+的能力比SO32-的强

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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XYZMW为五种短周期元素,X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,最外层电子数之和为15,XZ可形成XZ2分子;丫与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g·L-1 W的质子数是XYZM四种元素质子数之和的下列说法正确的是

A. 原子半径:W>Z>Y>X>M

B. YZ2溶于水形成的溶液具有较强的氧化性

C. XYZM四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键

D. 1 molWM溶于足量水中完全反应共转移2mol电子

 

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下列图示与对应的叙述相符的是

A.图1表示1 L pH2CH3COOH溶液加水稀释至V LpHlg V的变化

B.图2表示不同温度下水溶液中HOH浓度的变化的曲线,图中温度T2>T1

C.图3表示一定条件下的合成氨反应中,NH3的平衡体积分数随H2起始体积分数(N2的起始量恒定)的变化,图中aN2的转化率小于b

D.图4表示同一温度下,在不同容积的容器中进行反应2BaO2(s)2BaO(s)O2(g)O2的平衡浓度与容器容积的关系

 

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