废旧显示屏玻璃中含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质．某课题小组以此玻璃粉末为原料，制得Ce（OH）4和硫酸铁铵矾[Fe2（SO4）3•（NH4）2SO4•24H2O]，流程设计如下：已知：Ⅰ．酸性条件下，铈在-保卡通问答

废旧显示屏玻璃中含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质．某课题小组以此玻璃粉末为原料，制得Ce（OH）4和硫酸铁铵矾[Fe2（SO4）3•（NH4）2SO4•24H2O]，流程设计如下：已知：Ⅰ．酸性条件下，铈在

更新时间： 2025-08-27 05:35:33

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问题描述：

废旧显示屏玻璃中含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质．某课题小组以此玻璃粉末为原料，制得Ce（OH）4和硫酸铁铵矾[Fe2（SO4） 3•（NH4） 2SO4•24H2O]，流程设计如下：

已知：Ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式，Ce4+有较强氧化性；

Ⅱ．CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液．回答以下问题：

（1）反应①的离子方程式是___．

（2）反应②中H2O2的作用是___．

（3）反应③的离子方程式是___．

（4）已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：2Ce3+（水层）+6HT（有机层）⇌2CeT3 （有机层）+6H+（水层）

从平衡角度解释：向CeT3 （有机层）加入H2SO4 获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是___．

（5）硫酸铁铵矾[Fe2（SO4） 3•（NH4） 2SO4•24H2O]广泛用于水的净化处理，其净水原理用离子方程式解释是___．

（6）相同物质的量浓度的以下三种溶液中，NH4+的浓度由大到小的顺序是___．

a．Fe2（SO4） 3•（NH4） 2SO4•24H2O b．（NH4） 2SO4 c．（NH4） 2CO3．

景秀并回答：

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　　废玻璃粉末加氢氧化钠溶液后过滤，得到滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO；滤渣A（Fe2O3、CeO2、FeO）加稀硫酸后过滤得滤液B是硫酸亚铁溶液，加入硫酸和氧化剂过氧化氢可生成溶液C中为硫酸铁，所加氧化剂过氧化氢不引入新杂质，加热蒸发得到溶液D为饱和硫酸铁溶液，在溶液中加入硫酸铵溶液得到硫酸铁铵矾；滤渣B的成分是CeO2；CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+和O2，加入HT硫酸萃取，将Ce3+从水溶液中萃取出来，Ce3+加碱和氧气发生氧化还原反应生成Ce（OH）4；　　（1）反应①是二氧化硅溶于氢氧化钠溶液中生成硅酸钠和水，反应的离子方程式是：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，　　故答案为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；　　（2）反应②中H2O2的作用是氧化使亚铁离子为铁离子，　　故答案为：氧化使Fe2+转化为Fe3+；　　（3）反应③是酸性溶液中CeO2被过氧化氢还原生成Ce3+离子，过氧化氢被氧化生成氧气，反应的离子方程式：2GeO2+6H++H2O2=2Ge3++4H2O+O2↑，　　故答案为：2GeO2+6H++H2O2=2Ge3++4H2O+O2↑；　　（4）有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：2Ce3+（水层）+6HT（有机层）═2CeT3（有机层）+6H+（水层），加入硫酸增大氢离子浓度，平衡逆向进行向形成Ge3+水溶液方向移动，获得较纯的含Ce3+的水溶液；　　故答案为：混合液中加入H2SO4使c（H+）增大，平衡向形成Ge3+水溶液方向移动；　　（5）硫酸铁铵矾[Fe2（SO4）3•（NH4）2SO4•24H2O]广泛用于水的净化处理，其净水原理是溶解后溶液中的铁离子水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附悬浮杂质的作用，可以净水，反应的离子方程式为：Fe3++3H2O=Fe（OH）3+3H+，　　故答案为：Fe3++3H2O=Fe（OH）3+3H+；　　（6）相同物质的量浓度的以下三种溶液中，a．Fe2（SO4）3•（NH4）2SO4•24H2O 溶液中铁离子水解显酸性抑制铵根离子水解，铵根离子浓度增大；　　b．（NH4）2SO4 溶液中硫酸根离子对铵根离子水解无影响；　　c．（NH4）2CO3，溶液中碳酸根离子水解显碱性促进铵根离子水解，铵根离子浓度减小；　　所以三种溶液中NH4+的浓度由大到小的顺序是：a>b>c，　　故答案为：a>b>c．