二氧化鈰可用在化妝品中起到抗紫外線作用,工業(yè)上以氟碳鈰礦(CeCO
3F,含F(xiàn)e
2O
3、SiO
2、Al
2O
3等雜質(zhì))為原料制備二氧化鈰、硫酸鋁銨晶體[NH
4Al
2(SO
4)
2]和硫酸亞鐵銨[(NH
4)
2Fe(SO
4)
2]晶體,其工藝流程如圖所示:
已知:①CeO
2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液,Ce
2O
3易溶于強酸。
②常見離子開始沉淀和完全沉淀pH表
離子 |
Fe2+ |
Fe3+ |
Al3+ |
開始沉淀時的pH |
7.6 |
1.5 |
3.4 |
完全沉淀時的pH |
9.6 |
2.8 |
4.7 |
回答下列問題:
(1)“氧化焙燒”時,氣體與礦料逆流而行進行投料,其目的是
增大反應物接觸面積,加快化學反應速率
增大反應物接觸面積,加快化學反應速率
,此時,發(fā)生化學方程式為
。
(2)“濾渣Ⅰ”的主要成分是
CeO2
CeO2
和
SiO2
SiO2
(填化學式)。雖濃鹽酸價格便宜,但用于溶解“濾渣Ⅰ”的缺點是
生成Cl2污染環(huán)境
生成Cl2污染環(huán)境
,若用稀硫酸和雙氧水代替濃鹽酸,則發(fā)生反應的離子方程式為
。
(3)“濾液Ⅰ”中加入物質(zhì)X的目的是
將Fe3+還原為Fe2+
將Fe3+還原為Fe2+
。
(4)“操作①”加入濃氨水調(diào)節(jié)pH后,溶液pH范圍是
4.7~7.6
4.7~7.6
。
(5)“濾渣Ⅲ”在制備硫酸鋁銨晶體過程中,理論上需加入稀硫酸和(NH
4)
2SO
4的物質(zhì)的量之比為
3:1
3:1
。