CeO2是優(yōu)良的催化劑和水處理劑，工業(yè)上利用難溶于水的固體陰離子交換樹脂（可表示為R+OH-），采用離子交換法制備超細(xì)CeO2，流程如圖：
?
已知：Ksp[Ce（OH）3]=1.5×10-20
Ⅰ.合成均勻的納米Ce（OH）3膠體
在圖1裝置中加入60mL0.02mol?L-1Ce（NO3）3（純度99%以上）溶液，水浴加熱下分批加入稍過量的陰離子交換樹脂，攪拌，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，得Ce（OH）3膠體。
實(shí)驗(yàn)中隨著樹脂的加入，測(cè)得剛開始pH值上升較快，pH值達(dá)到8.0附近后，上升開始變得極度緩慢，pH值達(dá)到9.0附近后，又開始有較明顯小幅上升。
（1）圖1中攪拌器的作用為：攪拌，使固液充分接觸反應(yīng)攪拌，使固液充分接觸反應(yīng)。
（2）下列說法正確的是 BDBD。
A．步驟②，所得濾渣的主要成分為Ce（OH）3
B．步驟①，總反應(yīng)為：3R+OH-+3NO-3+Ce3+=3R+NO-3+Ce（OH）3
C．步驟①，當(dāng)pH=8.0時(shí)，交換反應(yīng)基本完成
D．步驟①，水浴溫度過高，離子交換速度過快，可能導(dǎo)致所得膠粒不均勻
Ⅱ.Ce（OH）3碎粉焙燒
（3）步驟⑤在圖2高溫懸浮煅燒爐中進(jìn)行。寫出該焙燒反應(yīng)方程式：4Ce（OH）3+O2 高溫 4CeO2+6H2O4Ce（OH）3+O2 高溫 4CeO2+6H2O；若煅燒爐下方通入預(yù)熱空氣的流速過小，帶來的后果是：焙燒粉末不能懸浮于空中充分分散、充分焙燒焙燒粉末不能懸浮于空中充分分散、充分焙燒。
Ⅲ.實(shí)驗(yàn)并計(jì)算陰離子交換樹脂用量
本次制備CeO2實(shí)驗(yàn)中，交換樹脂最佳加入量為反應(yīng)所需用量的1.2倍。采用以下滴定法測(cè)定單位質(zhì)量樹脂所能交換的陰離子的量。已知：Ag2CrO4為磚紅色沉淀。實(shí)驗(yàn)過程中，溶液體積變化忽略不計(jì)。
（4）從下列選項(xiàng)中選擇最佳操作并排序：稱取陰離子交換樹脂2.000g→a→bb→dd→ff→hh→重復(fù)滴定2～3次→計(jì)算。
a.加入80.00mL0.1mol?L-1鹽酸浸泡，蓋上瓶塞并充分搖勻，靜置、過濾
b.向浸泡液中加NaHCO3調(diào)pH，同時(shí)稀釋至100mL
c.向浸泡液中加稀硝酸調(diào)pH，同時(shí)稀釋至100mL
d.用移液管移取25.00mL稀釋后的浸泡液于錐形瓶中
e.用移液管移取25.00mL0.1mol?L-1AgNO3溶液于錐形瓶中
f.滴加2～3滴Na2CrO4溶液
g.用稀釋后的浸泡液滴定
h.用0.1mol?L-1AgNO3溶液滴定
（5）滴定過程中調(diào)pH的目的是 防止CrO2-4與浸泡液中剩余的H+反應(yīng)生成Cr2O2-7防止CrO2-4與浸泡液中剩余的H+反應(yīng)生成Cr2O2-7；滴定中平均消耗滴定管中溶液15.00mL。則本次制備CeO2實(shí)驗(yàn)中交換樹脂的最佳加入量為 4.234.23g。
NO
-
3
NO
-
3
高溫
高溫
C
r
O
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4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
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【答案】攪拌，使固液充分接觸反應(yīng)；BD；4Ce（OH）3+O2 4CeO2+6H2O；焙燒粉末不能懸浮于空中充分分散、充分焙燒；b；d；f；h；防止與浸泡液中剩余的H+反應(yīng)生成Cr2；4.23
高溫
C
r
O
2
-
4
O
2
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：36引用：1難度：0.3
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，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(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（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，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，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 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（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．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，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 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（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：0.5
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