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實驗室以碳酸鈰[Ce2(CO33]為原料制備氧化鈰(CeO2)粉末,部分實驗過程如下:
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已知:Ce(OH)4難溶于稀硝酸;Ce4+極易水解,酸性較強時有強氧化性。
(1)“氧化、沉淀”過程
①向酸溶后的溶液中加入氨水和H2O2溶液,維持pH為5~6充分反應,生成膠狀紅褐色過氧化鈰[Ce(OH)3O?OH]沉淀,加熱煮沸,過氧化鈰轉化為黃色氫氧化鈰[Ce(OH)4]。反應生成過氧化鈰的離子方程式為
2Ce3++6NH3?H2O+3H2O2=2Ce(OH)3O?OH+6
NH
+
4
+2H2O
2Ce3++6NH3?H2O+3H2O2=2Ce(OH)3O?OH+6
NH
+
4
+2H2O
。
②雙氧水與氨水的加入量之比對Ce3+氧化率的影響如圖1所示,H2O2與NH3?H2O物質的量之比大于1.20時,Ce3+氧化率下降的原因是
當H2O2和NH3?H2O物質的量之比大于1.20時因溶液中OH-濃度不足導致,溶液中Ce4+離子濃度增大,將過氧化氫氧化,自身則還原為Ce3+,因此Ce3+的氧化率降低
當H2O2和NH3?H2O物質的量之比大于1.20時因溶液中OH-濃度不足導致,溶液中Ce4+離子濃度增大,將過氧化氫氧化,自身則還原為Ce3+,因此Ce3+的氧化率降低
。
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(2)“過濾、洗滌”過程
①“過濾”需用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和
玻璃棒
玻璃棒
。
②“洗滌”的實驗操作是
過濾完成后,在漏斗中注入適量蒸餾水,待洗滌液完全過濾后,重復操作2-3次
過濾完成后,在漏斗中注入適量蒸餾水,待洗滌液完全過濾后,重復操作2-3次
。
(3)“焙燒”過程
焙燒Ce(OH)4過程中測得剩余固體質量與起始固體質量的比值隨溫度變化的曲線如圖所示。則301~317℃范圍內,B→C發(fā)生反應的化學方程式為
Ce(OH)4
301
307
CeO2+H2O
Ce(OH)4
301
307
CeO2+H2O
(寫出確定物質化學式的計算過程)。
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(4)由稀土碳酸鹽獲取La(OH)3
以稀土碳酸鹽樣品[含有La2(CO33、Ce2(CO33和可溶性Ce2(SO43]為原料可獲得純凈的La(OH)3請補充實驗方案:向稀土碳酸鹽樣品中
加入2mol?L-1HNO3溶解;向酸溶后的溶液加入足量1mol/L氨水、30%H2O2溶液將,維持pH為5~6充分反應,生成膠狀紅褐色過氧化鈰[Ce(OH)3O?OH]沉淀,過濾;將濾液pH調至7.8以上,再次過濾,洗滌即可得到純凈La(OH)3
加入2mol?L-1HNO3溶解;向酸溶后的溶液加入足量1mol/L氨水、30%H2O2溶液將,維持pH為5~6充分反應,生成膠狀紅褐色過氧化鈰[Ce(OH)3O?OH]沉淀,過濾;將濾液pH調至7.8以上,再次過濾,洗滌即可得到純凈La(OH)3
,烘干,得到La(OH)3固體。[已知:La3+不與H2O2反應;La3+、Ce3+開始轉化為氫氧化物沉淀的pH分別為7.8、7.6;可選用的試劑有:1mol?L-1氨水、30%H2O2溶液、2mol?L-1HNO3溶液、2mol?L-1HCl溶液、1mol?L-1BaCl2溶液、去離子水]
【答案】2Ce3++6NH3?H2O+3H2O2=2Ce(OH)3O?OH+6
NH
+
4
+2H2O;當H2O2和NH3?H2O物質的量之比大于1.20時因溶液中OH-濃度不足導致,溶液中Ce4+離子濃度增大,將過氧化氫氧化,自身則還原為Ce3+,因此Ce3+的氧化率降低;玻璃棒;過濾完成后,在漏斗中注入適量蒸餾水,待洗滌液完全過濾后,重復操作2-3次;Ce(OH)4
301
307
CeO2+H2O;加入2mol?L-1HNO3溶解;向酸溶后的溶液加入足量1mol/L氨水、30%H2O2溶液將,維持pH為5~6充分反應,生成膠狀紅褐色過氧化鈰[Ce(OH)3O?OH]沉淀,過濾;將濾液pH調至7.8以上,再次過濾,洗滌即可得到純凈La(OH)3
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/23 4:0:1組卷:22引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.堿式氯化銅[Cu(OH)xCly]為綠色或墨綠色的結晶性粉末,難溶于水,溶于稀酸和氨水,在空氣中十分穩(wěn)定。
    Ⅰ.模擬制備堿式氯化銅。
    向CuCl2溶液中通入NH3,同時滴加稀鹽酸,調節(jié)pH至5.0~5.5,控制反應溫度于70~80℃,實驗裝置如圖所示(部分夾持裝置已省略)。
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    (1)儀器b的作用是
     
    。
    (2)實驗室利用裝置B制備NH3,圓底燒瓶中盛放的固體藥品可能是
     
    (填名稱)。
    (3)反應結束后,將裝置A中反應容器內的混合物過濾,經提純得產品無水堿式氯化銅;從濾液中還可以獲得的副產品是
     
    (填化學式)。
    Ⅱ.無水堿式氯化銅組成的測定。
    (4)銅的測定。
    稱取產品6.435g,加稀硝酸溶解,并加水定容至250mL,得到待測液。取100mL待測液,加入足量的氫氧化鈉,經過濾,洗滌,低溫烘干,稱量得到的藍色固體質量為2.352g。則稱取的樣品中n(Cu2+)為
     
    mol。
    (5)采用沉淀滴定法測定氯。
    請補充完整的測定氯的實驗過程:準確量取25.00mL待測液于錐形瓶中,①
     
    ,記錄消耗AgNO3溶液的體積V1,②
     
    ,記錄滴加NH4SCN標準溶液的體積V2,重復上述實驗2~3次。
    已知:①Ag++SCN-═AgSCN↓(白色沉淀),當Ag+與Fe3+共存時,Ag+與SCN-優(yōu)先反應;
    ②聚乙烯醇可以覆蓋在AgCl表面,阻止AgCl與AgSCN的轉化。
    [須使用的實驗試劑:0.2mol/LAgNO3溶液、0.010mol/LNH4SCN標準溶液、Fe(NO33溶液、聚乙烯醇]
    發(fā)布:2024/10/23 5:0:2組卷:6引用:1難度:0.4
  • 2.四氯化鈦(TiCl4)極易水解,遇空氣中的水蒸氣即產生“白煙”,常用作煙幕彈。其熔點為-25℃,沸點為136.4℃。在700℃左右,將氯氣通過二氧化鈦和炭粉的混合物可生成四氯化鈦和一種有毒氣體。如圖是實驗室制備TiCl4的部分裝置(加熱和夾持儀器已略去):
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    (1)儀器b的名稱是
     
    ,C中反應的化學方程式為
     
    。
    (2)裝置E中堿石灰的作用是
     
    。裝置F中生成了金屬單質和兩種酸性氣體,寫出其反應的化學方程式為
     
    。
    (3)反應結束拆除裝置前,除去A中殘留氯氣的操作是
     
    。
    (4)利用如圖所示裝置測定所得TiCl4的純度:取0.3g產品加入燒瓶,向安全漏斗中加入適量蒸餾水,待TiCl4充分反應后,將燒瓶和安全漏斗中的液體一并轉入錐形瓶中,滴入3滴0.1mol/LK2CrO4溶液作指示劑。用0.2mol/LAgNO3標準溶液滴定至終點,消耗25.00mLAgNO3標準溶液。已知:Ag2CrO4呈磚紅色。
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    ①安全漏斗在本實驗中的作用除加水外,還有
     
    。
    ②達到滴定終點時的現(xiàn)象為
     
    。
    ③產品中TiCl4的純度為
     
    (保留一位小數(shù))。
    發(fā)布:2024/10/23 1:0:2組卷:31引用:2難度:0.3
  • 3.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和氧化劑,可用于各種纖維的漂白,高溫時易分解。制備亞氯酸鈉的流程如圖,下列說法錯誤的( ?。?br />菁優(yōu)網
    發(fā)布:2024/10/22 4:0:1組卷:4引用:1難度:0.5
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