CO2是一種稀土氧化物,在催化劑、電化學(xué)、光學(xué)等方面都有重要應(yīng)用。CeO2是淡黃色固體粉末,難溶于水,熔點為2600℃。請回答下列問題:
(一)制備CeO2
Ⅰ.取一定量化學(xué)計量比的Ce(NO3)3?6H2O和NaOH分別溶解在5mL和35mL的去離子水中,分別磁力攪拌30min后,再將兩種液體混合,繼續(xù)磁力攪拌30min,形成白色絮狀沉淀[Ce(OH)3]。將混合溶液加熱(并通入O2),在一定溫度下反應(yīng)一段時間。通過離心方法將Ce(OH)4沉淀分離出來。
Ⅱ.用水和無水乙醇分別洗滌Ce(OH)4沉淀3次。
Ⅲ.將洗滌后的樣品轉(zhuǎn)入干燥爐中,在60℃下干燥24h,得到淡黃色粉末CeO2。
(1)盛放NaOH溶液的儀器名稱為 恒壓漏斗恒壓漏斗,無水乙醇的作用是 除去沉淀表面多余的水分,使沉淀快速干燥除去沉淀表面多余的水分,使沉淀快速干燥。
(2)寫出由Ce(OH)3和O2反應(yīng)制備Ce(OH)4的化學(xué)方程式:4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)44Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4。
(二)某樣品中CeO2[M(CeO2)=172.1]純度的測定
稱取mg樣品置于錐形瓶中,加入50mL水及20mL濃硫酸,分批加入H2O2溶液,每次5mL,搖勻,低溫加熱,直至樣品完全溶解。加熱除盡錐形瓶中的H2O2,冷卻后稀釋至250mL,加入5mL10g?L-1AgNO3溶液催化,再加入過量的過硫酸銨[(NH4)2S2O8]溶液,低溫加熱,將Ce3+氧化成Ce4+,當(dāng)錐形瓶中無氣泡冒出,再煮沸2min。待冷卻后,加入5滴鄰二氮菲-亞鐵指示液,用(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗cmol?L-1的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。已知鄰二氮菲與Fe2+可形成紅色配合物,這種離子可表示為[Fe(phen)3]2+。
(3)實驗中分批加入H2O2溶液時,采取低溫加熱的原因是 溫度低,反應(yīng)速率慢,溫度高,H2O2會分解溫度低,反應(yīng)速率慢,溫度高,H2O2會分解。
(4)加熱煮沸過程中,(NH4)2S2O8在溶液中反應(yīng)生成NH4HSO4和O2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2(NH4)2S2O8+2H2OΔ
4NH4HSO4+O2↑2(NH4)2S2O8+2H2OΔ
4NH4HSO4+O2↑;判斷滴定終點的方法是 滴加最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液時,溶液顏色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色滴加最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液時,溶液顏色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色。
(5)樣品中CeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=172.1cV1000m×100%172.1cV1000m×100%(用含有c、V、m的代數(shù)式表示)。
(6)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)生著CeO2CeO2(1-x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循環(huán)。請寫出CeO2消除CO尾氣的化學(xué)方程式:2xCO+CeO2=CeO2(1-x)+2xCO22xCO+CeO2=CeO2(1-x)+2xCO2。
Δ |
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172
.
1
c
V
1000
m
172
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1
c
V
1000
m
【考點】制備實驗方案的設(shè)計.
【答案】恒壓漏斗;除去沉淀表面多余的水分,使沉淀快速干燥;4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4;溫度低,反應(yīng)速率慢,溫度高,H2O2會分解;2(NH4)2S2O8+2H2O
4NH4HSO4+O2↑;滴加最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液時,溶液顏色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色;×100%;2xCO+CeO2=CeO2(1-x)+2xCO2
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:31引用:2難度:0.6
相似題
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1.實驗室制備硝基苯的方法是將苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55~60℃反應(yīng),已知苯與硝基苯的基本物理性質(zhì)如下表所示:
熔點 沸點 狀態(tài) 苯 5.51℃ 80.1 液體 硝基苯 5.7℃ 210.9℃ 液體
(2)分離硝基苯和水的混合物的方法是
(3)實驗室制取少量硝基苯:
①實驗時應(yīng)選擇
②用水浴加熱的優(yōu)點是發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:49引用:2難度:0.5 -
2.某同學(xué)查閱資料得知,無水三氯化鋁能催化乙醇制備乙烯,為探究適宜的反應(yīng)溫度,設(shè)計如圖反應(yīng)裝置:
?
檢驗裝置氣密性后,在圓底燒瓶中加入5g無水三氯化鋁,加熱至100℃,通過A加入10mL無水乙醇,觀察并記錄C中溶液褪色的時間。重復(fù)上述實驗,分別觀察并記錄在110℃、120℃、130℃、140℃時C中溶液褪色的時間,實驗結(jié)果如圖所示。完成下列填空:
(1)儀器B的名稱是
a.水
b.酒精
c.油
d.乙酸
(2)根據(jù)實驗結(jié)果,判斷適宜的反應(yīng)溫度為
(3)在140℃進行實驗,長時間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
(4)在120℃進行實驗,若將B改為裝有濃硫酸的洗氣瓶,長時間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
(5)教材中用乙醇和濃硫酸在170℃時制備乙烯。和教材實驗相比,用三氯化鋁做催化劑制備乙烯的優(yōu)點有
工業(yè)無水氯化鋁含量測定的主要原理是:Ag++Cl-=AgCl↓。將1.400g工業(yè)無水氯化鋁樣品溶解后配成500mL溶液,量取25.00mL置于錐形瓶中,用濃度為0.1000mol?L-1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,達(dá)到終點時消耗標(biāo)準(zhǔn)液15.30mL。
(6)該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
(7)某次測定結(jié)果誤差為-2.1%,可能會造成此結(jié)果的原因是
a.稱量樣品時少量吸水潮解
b.配制AlCl3溶液時未洗滌燒杯
c.滴定管水洗后未用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗
d.樣品中含有少量Al(NO3)3雜質(zhì)發(fā)布:2024/12/30 16:0:2組卷:26引用:3難度:0.5 -
3.已知:①、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是一種白色粉末,易溶于水,難溶于乙醇.②4HCl+2Na2S2O4═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O某小組進行如下實驗:
I.制備:75℃時,將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液溶解后,再加入裝置 C 中,然后通入 SO2進行反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:2HCOONa+Na2CO3+4SO2═2Na2S2O4+3CO2+H2O.
分析并回答下列問題:
(1)裝置(圖)A中滴加濃硫酸的儀器名稱是
(2)C 中多孔球泡的作用是
(3)裝置 D的作用是檢驗裝置 C中 SO2的吸收效率,D中的試劑可以是
a.酚酞溶液 b.氫氧化鈉溶液 c.品紅溶液 d.酸性KMnO4溶液
(4)裝置E的作用
II.Na2S2O4 的性質(zhì)】
取純凈的 Na2S2O4晶體,配成溶液,進行下列性質(zhì)探究實驗,完成表的空格(供選擇的試劑:淀粉-KI 溶液、紫色石蕊試液、稀硝酸、BaCl2 溶液)
III.【測定 Na2S2O4 的純度】假設(shè) 操作 現(xiàn)象 原理 Na2S2O4 為強 堿弱酸鹽,其溶 液為堿性. 取少量溶液于試管中,
滴加溶液變 成藍(lán)色 S2O42-水解,使溶液成堿性 Na2S2O4 中 S為+3 價,具有較強 的還原性. 取少量溶液于試管中,
滴加過量新制氯水,再 滴加 BaCl2 溶有白色沉淀生 成 該反應(yīng)的離子方程式為:
取 8.00g制備的晶體溶解后,加入足量稀硫酸,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥.得固體 0.64g.則 Na2S2O4 的純度為發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.5
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