某科研小組以平板液晶顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢玻璃粉末(含CeO2、SiO2、Fe2O3等)為原料回收Ce的流程如圖所示。
已知:Ce的常見化合價為+3和+4,CeO2具有強(qiáng)氧化性,一般不與常見的無機(jī)酸反應(yīng)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)為了加快廢玻璃粉末的酸浸速率,通常采用的方法有 攪拌、適當(dāng)增大酸的濃度攪拌、適當(dāng)增大酸的濃度(寫兩種)。
(2)加入H2O2只作還原劑,該反應(yīng)的離子方程式為 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O。操作③在加熱的條件下通入干燥HCl氣流的作用是 帶走結(jié)晶水的同時抑制CeCl3水解帶走結(jié)晶水的同時抑制CeCl3水解。
(3)25℃當(dāng)加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH=9時,Ce(OH)3懸濁液中c(Ce3+)=8.0×10-68.0×10-6mol/L。[已知:25℃時,Ce(OH)3的Ksp=8.0×10-21]
(4)三室式電滲析法處理濾液Ⅲ的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜。充分電解后,可以得到循環(huán)至該流程使用的物質(zhì)有 NaOH、H2SO4NaOH、H2SO4。
(5)測定CeCl3樣品純度的方法如下:準(zhǔn)確稱量樣品12.50g配成200mL溶液,取50.00mL上述溶液置于錐形瓶中,加入稍過量的過二硫酸銨[(NH4)2S2O8]溶液使Ce3+被氧化為Ce4+,然后用萃取劑萃取Ce4+,再用1.000mol/L的FeSO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),重復(fù)2~3次,平均消耗10.00mL標(biāo)準(zhǔn)液。
①滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。
②CeCl3樣品的純度為 78.88%78.88%。[已知M(CeCl3)=246.5g/mol,結(jié)果保留2位小數(shù)]。
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】攪拌、適當(dāng)增大酸的濃度;2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;帶走結(jié)晶水的同時抑制CeCl3水解;8.0×10-6;NaOH、H2SO4;Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+;78.88%
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:13引用:1難度:0.6
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(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:ⅰ.固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5
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