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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(xué)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:?。瓹e元素的常見(jiàn)化合價(jià)為+3、+4。焙燒后Ce元素轉(zhuǎn)化成CeO2和CeF4。+4價(jià)的Ce元素不易進(jìn)入溶液,而+3價(jià)稀土元素易進(jìn)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(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)①焙燒氟碳鈰礦的目的是 將Ce元素氧化為+4價(jià),便于與其他稀土元素分離將Ce元素氧化為+4價(jià),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(guò)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(xué)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(shí),有少量鈰進(jìn)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(guò)濾過(guò)濾,在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作Ⅱ時(shí)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(lái)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(rèn)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗20.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。則該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 95.68%95.68%[已知氧化性:Ce4+>KMnO4;Ce(OH)4的相對(duì)分子質(zhì)量為208]。
還原氣氛
氧化氣氛
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】將Ce元素氧化為+4價(jià),便于與其他稀土元素分離;2xCO+CeO2=CeO2(1-x)+2xCO2;8H++2Cl-+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2O;過(guò)濾;分液漏斗、燒杯;9;95.68%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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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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(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(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(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(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。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(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(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