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),某课题组以此粉末为原料进行资源回收,其工艺流程如下:
(1)写出第②步反应的化学方程式_____。
(2)洗涤滤渣B 的目的是为了除去_____(填离子符号)。
(3)第⑦步操作是把 FeSO4 溶液经蒸发浓缩、_____、过滤、洗涤、干燥等步骤得到绿矾 FeSO4•7H2O。
(4)若第④步所加的碱为 NaOH 溶液,写出该步骤中生成 Ce(OH)3 的反应的化学方程式_____。
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O Fe3+ 降温结晶(或冷却结晶,只写“结晶”不给分) Ce2(SO4)3+6NaOH=2Ce(OH)3↓+3Na2SO4
【详解】
(1)根据给出图可以看出SiO2、Fe2O3、CeO2等物质中,二氧化硅和氢氧化钠反应被反应,而后面的滤渣B中提示有CeO2,所以第②步反应应该是氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,对应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
(2)滤渣B是硫酸铁和固体分离得到的,所以洗涤滤渣B的目的是为了除去硫酸铁,对应的也就是除去Fe3+。
(3)第⑦步操作是把FeSO4溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤得到绿矾 FeSO4•7H2O。
(4)若第④步加的碱为NaOH溶液,根据给出的信息可知生成了Ce(OH)3,根据复分解反应特征,可得生成Ce(OH)3的反应方程式为 Ce2(SO4)3+6NaOH═2Ce(OH)3↓+3Na2SO4。故答案为:
(1)Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
(2)Fe3+;
(3)降温结晶;
(4)Ce2(SO4)3+6NaOH═2Ce(OH)3↓+3Na2SO4。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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