Question

【題目】平板電視顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì)）。某課題以此粉末為原料，設(shè)計(jì)如下工藝流程對(duì)資源進(jìn)行回收，得到Ce（OH）4和硫酸鐵銨：

已知：1.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

2.CeO2是一種金屬氧化物，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與稀硫酸不反應(yīng)。在H2O2存在的條件下，兩種物質(zhì)能反應(yīng)。

3.硫酸鐵銨礬[Fe2（SO4）32（NH4）2SO43H2O]廣泛用于水的凈化處理．

（1）氧化鈰(CeO2)中，鈰的化合價(jià)為____________，檢驗(yàn)硫酸鐵銨溶液中含有NH4+的方法是：__________。

（2）為提高①中硫酸的反應(yīng)效率，可采用的具體措施有_____________。（寫(xiě)一種即可）。

（3）操作應(yīng)為_____________。

（4）反應(yīng)①之前先要洗滌濾渣B，其目的是為了除去_____________（填離子符號(hào)）。

（5）請(qǐng)補(bǔ)充完整①反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CeO2+3H2SO4+H2O2=Ce2(SO4)3+_____+ ____↑。

（6）碲(Te)被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防與尖端技術(shù)的維生素，創(chuàng)造人間奇跡的橋梁”。實(shí)驗(yàn)室模擬提取碲的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是:取某含碲溶液于燒瓶中，加入適量的NaCl,加熱到一定溫度，持續(xù)通入SO2，待反應(yīng)一段時(shí)間，過(guò)濾得到粗碲。反應(yīng)方程式為TeOSO4 +2SO2+3H2OTe↓+ 3H2SO4，為探究獲得較高粗碲沉淀率的反應(yīng)條件，某研究小組在控制NaCl濃度和SO2流量不變的條件下，進(jìn)行下述對(duì)比實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下:

實(shí)驗(yàn)	溫度/℃	反應(yīng)時(shí)間	粗碲沉淀率/%
a	65	3.0	65.0
b	80	3.0	98.9
c	80	2.0	98.9
d	90	2.0	97.0

① a和b的結(jié)論是______________。

②為了提升設(shè)備利用效率和節(jié)約能源，可進(jìn)一步優(yōu)化反應(yīng)條件測(cè)定粗確沉淀率。若再設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，選擇的反應(yīng)條件還可以是_________。

A80℃，1.5h B80℃，2.5h C70℃，，2.0h

Answer 1

【答案】+4 往該溶液中加入燒堿溶液，微熱后能產(chǎn)生刺激性氣體，并能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，證明含有銨根離子 攪拌 降溫結(jié)晶 Fe3+ 4H2O O2 相同時(shí)間內(nèi)，溫度越高，粗碲沉淀率越高 AC

【解析】

（1）氧化鈰(CeO2)中，鈰的化合價(jià)為則有x+（-2）×2=0，x=+4；往該溶液中加入燒堿溶液，微熱后能產(chǎn)生刺激性氣體，并能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，證明含有銨根離子；

（2）為提高①中硫酸的反應(yīng)效率，可采用攪拌的方法；

（3）據(jù)圖可知，要從熱的濃溶液中得到晶體，應(yīng)用降溫結(jié)晶；

（4）洗滌濾渣B的目的是為了除去 Fe3+，提高產(chǎn)品的純度；

（5）根據(jù)現(xiàn)有化學(xué)方程式2CeO2+3H2SO4+H2O2═Ce2（SO4）3+ + ，可知反應(yīng)前：Ce原子有2個(gè)，氧原子為18個(gè)，硫原子3個(gè)，氫原子8個(gè)；反應(yīng)后現(xiàn)有：Ce原子有2個(gè)，氧原子為12個(gè)，硫原子3個(gè)；缺少8個(gè)氫原子和6個(gè)氧原子，而還有氣體生成，所以氣體為氧氣，所以對(duì)應(yīng)4個(gè)水分子和1個(gè)氧分子，故填：4H2O和O2；

（6）①由實(shí)驗(yàn)a和實(shí)驗(yàn)b對(duì)比，反應(yīng)時(shí)間一樣，反應(yīng)的溫度不一樣，所以通過(guò)a和b實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：相同時(shí)間內(nèi)，溫度越高，粗碲沉淀率越高；

②由表中數(shù)據(jù)可知，溫度為80℃時(shí)，不管反應(yīng)時(shí)間是2.0h還是3.0h，粗碲的沉淀率最大都是為98.9%，因此可以對(duì)比更短的時(shí)間的影響，也可以從節(jié)約成本的角度考慮，降低溫度，所以選擇AC。