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試題詳情
稀土是一種重要的戰(zhàn)略資源。氟碳鈰礦的主要化學成分為CeFCO3，它是提取鈰（Ce）等稀土元素的重要礦物原料。常溫下，氟碳鈰礦的冶煉工藝流程如圖。
已知：ⅰ．Ce元素的常見化合價為+3、+4。焙燒后Ce元素轉(zhuǎn)化成CeO2和CeF4。+4價的Ce元素不易進入溶液，而+3價稀土元素易進入溶液。
ⅱ．酸浸Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)：9CeO2+3CeF4+45HCl+3H3BO3═Ce（BF4）3↓+11CeCl3+6Cl2↑+27H2O。
請回答下列問題：
（1）①焙燒氟碳鈰礦的目的是 將Ce元素氧化為+4價，便于與其他稀土元素分離將Ce元素氧化為+4價，便于與其他稀土元素分離。
②焙燒后產(chǎn)生的CeO2是汽車尾氣凈化催化劑的關(guān)鍵成分，它能在還原氣氛中供氧，在氧化氣氛中耗氧。在尾氣消除過程中發(fā)生反應(yīng)CeO2 還原氣氛 氧化氣氛CeO2（1-x）+xO2↑（0≤x≤0.25）。寫出CeO2消除CO尾氣的化學方程式：2xCO+CeO2=CeO2（1-x）+2xCO22xCO+CeO2=CeO2（1-x）+2xCO2。
（2）在酸浸Ⅰ中用鹽酸浸出時，有少量鈰進入濾液，且產(chǎn)生黃綠色氣體，該反應(yīng)的離子方程式是 8H++2Cl-+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2O8H++2Cl-+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2O。
（3）操作Ⅰ的名稱為 過濾過濾，在實驗室中進行操作Ⅱ時所需要的玻璃儀器有 分液漏斗、燒杯分液漏斗、燒杯。
（4）操作Ⅰ后，向溶液中加入NaOH溶液來調(diào)節(jié)溶液的pH，以獲得Ce（OH）3沉淀，常溫下加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH≥99即可認為Ce3+已完全沉淀。（已知：常溫下，Ksp[Ce（OH）3]=1.0×10-20）
（5）取上述流程中得到的Ce（OH）4產(chǎn)品5.000g,加酸溶解后，向其中加入含0.03300mol FeSO4的FeSO4溶液使Ce4+全部被還原成Ce3+，再用0.1000mol?L-1的酸性KMnO4標準溶液滴定至終點時，消耗20.00mL標準溶液。則該產(chǎn)品中Ce（OH）4的質(zhì)量分數(shù)為 95.68%95.68%[已知氧化性：Ce4+＞KMnO4；Ce（OH）4的相對分子質(zhì)量為208]。
還原氣氛
氧化氣氛
【答案】將Ce元素氧化為+4價，便于與其他稀土元素分離；2xCO+CeO2=CeO2（1-x）+2xCO2；8H++2Cl-+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2O；過濾；分液漏斗、燒杯；9；95.68%
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/5/23 20:38:36組卷：51引用：2難度：0.5
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發(fā)布：2025/1/6 7:30:5組卷：27引用：2難度：0.9 -
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（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有。
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）。
（3）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是。
（4）煅燒A的反應(yīng)方程式是。
（5）ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：30引用：1難度：0.5 -
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（1）焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是．
（2）若在空氣中“酸浸”時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是：（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是（除KSCN外）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.1