问题 问答题

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).某课题以此粉末为原料,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(SO43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97%)1.0g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4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.(保留小数点后两位Ce-140)

(6)写出第⑤步反应的化学方程式______.

答案

(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(SO43,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(SO43+O2↑+4H2O,

故答案为:2CeO2+H2O2+3H2SO4═2Ce2(SO43+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97%)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)=

1.0g×97%
208g/mol
=0.004663mol,可得需准确滴加标准溶液的体积=
0.004663mol
0.1000mol/L
=0.04663L=46.63mL,

故答案为:46.63;

(6)第⑤步反应Ce(OH)3悬浊液被空气中的氧气氧化生成Ce(OH)4,反应的化学方程式为:4Ce(OH)3+O2+2H2O═4Ce(OH)4

故答案为:4Ce(OH)3+O2+2H2O═4Ce(OH)4

单项选择题

欧洲核子研究中心的一个科研小组最近提出“夸克球”设想,并认为这种新物质形式可能给人类提供几乎用之不尽的能源。据英国《新科学家》杂志报道,“夸克球”的概念是根据“超对称”假设提出来的。这一假设将自然中的万有引力、电磁力、强作用力、弱作用力统一起来,认为目前的各种微粒子都有对称的粒子存在,比如与组成质子和中子的夸克对应的是“超夸克”,但“超夸克”和“超电子”等则不旋转,因而大量“超夸克”和“超电子”集中在一起比较稳定,能组成粒子数量庞大的结构,即“夸克球”。“夸克球”可小至一个原子,也可大到一个星球,其尺寸是没有限制的。科学家认为,在“夸克球”中通常的物理规律失去作用,它内部的物理规律与人们目前所知的不同,并且“夸克球”越人,这种差异也越大。这种新物质可能存在于宇宙诞生初期,并随着时间推移而消失。研究人员希望利用先进的粒子加速器制造出这种物质。科学家认为,夸克球提供的能量是同样质量的普通物质提供的核能的约10万倍。如果制成这种“夸克球”并将它放入水中,然后用质子轰击它,它就会释放出光子和电子及大量的能量,这些能量把水加至高温汽化,可以驱动发电机发电。科学家认为这种假设不久就会变成现实。

下列说法符合文意的一项是()。

A.“夸克球”是一种新物质

B.“夸克球”提供的能量是普通物质的10万倍

C.用质子轰击“夸克球”,它就能放出大量光子与能量

D.“夸克球”能够利用粒子加速器制造出来

单项选择题