元素铈(Ce)是一种重要的稀土元素。(1) 工业上用氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)制备...

元素铈(Ce)是一种重要的稀土元素。

(1) 工业上用氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)制备CeO2。焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为________。

(2) 已知CeCl3·7H2O在空气中易被氧化成四价铈，反应如下：

① CeCl3·7H2O(s)=CeCl3(s)＋7H2O(g)；ΔH1＝a kJ·mol－1

② 4CeCl3(s)＋O2(g)＋14H2O(g)=4Ce(OH)4(s)＋12HCl(g)；ΔH2＝b kJ·mol－1

③ Ce(OH)4(s)=CeO2(s)＋2H2O(g)；ΔH3＝c kJ·mol－1

则4CeCl3·7H2O(s)＋O2(g)=4CeO2(s)＋12HCl(g)＋22H2O(g)；ΔH＝________。

(3) CeO2是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂，工作原理如图1所示。写出过程1发生反应的化学方程式：________________________________。

(4) 已知Ce(OH)4极易分解，用如图2所示装置电解CeCl3溶液在阴极区制得CeO2。电解过程中反应体系的pH随时间t的变化曲线如图3所示。

①电解进行1h内溶液的pH迅速下降，可能原因是________。

②请解释生成CeO2的原理：________。

(5) 常温下，当溶液中某离子浓度≤1.0×10－5时，可认为该离子沉淀完全。用Na2C2O4溶液对电解后的废液处理得到Ce2(C2O4)3固体，则应保持溶液中c(C2O42－)约为________。(已知25 ℃时，Ksp[Ce2(C2O4)3]＝1.0×10－25)

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

氟碳铈矿的主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料，二氧化铈(CeO2) 是一种重要的稀土氧化物。以氟碳铈矿为原料制备CeO2的一种工艺流程如下：

已知：①Ce 4+既能与F 结合成[CeFx](4-x)+,也能与SO42-结合成[CeSO4]2+；

②在硫酸体系中Ce4+ 能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能。

回答下列问题：

（1） “氧化焙烧”的目的是______________。

（2）“酸浸”中会产生大量黄绿色气体、请写出CeO2与盐酸反应的离子方程式___________________；为避免产生上述污染，请提出一种解决方案________________________。

（3）“萃取”时存在反应：Ce4++n(HA)2Ce+(H2a-4A2a)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器为______________；若缺少 “洗氟”，则所得产品的质量将_________(填“偏大”、“偏小”或 “不变”)。

（4） “反萃取”中，加稀硫酸和H2O2的作用__________________(用离子方程式表示)。

（5）取上述流程中得到的CeO2产品0.500g，加硫酸溶解后，用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+，其它杂质均不参加反应)消25.00mL标准溶液，该产品中CeO2的质量分数为________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

稀土是一种重要的战略资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈等稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼工艺流程如下：

已知:i．铈的常见化合价为+3、+4。焙烧后铈元素转化成CeO2和CeF4。四价铈不易进入溶液，而三价稀土元素易进入溶液。

ii．酸浸II中发生反应：

9CeO2 + 3CeF4 + 45HCl + 3H3BO3 = Ce(BF4)3↓+ 11CeCl3 + 6Cl2↑+ 27H2O

请回答下列问题：

（1）①焙烧氟碳铈矿的目的是______________________________________。

②焙烧后产生的CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1-x)+xO2↑的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式：___________________________________________。

（2）在酸浸I中用盐酸浸出时，有少量铈进入滤液，且产生黄绿色气体。少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程式是_________________________________________________________

（3）向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是_____________________________________。

（4）操作I的名称为__________，在实验室中进行操作II时所需要的硅酸盐仪器有______。

（5）“操作I”后，向溶液中加入NaOH 溶液来调节溶液的pH, 以获得Ce(OH) 3沉淀，常温下加入NaOH 调节溶液的pH 应大 于 _______ 即可认为Ce3 +已完全沉淀。

(已知:Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20 )

（6）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品5.000 g，加酸溶解后，向其中加入含0.03300 molFeSO4的FeSO4溶液使Ce4 +全部被还原成Ce3 +，再用0.1000 mol·L－1的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点时，消耗20.00 mL标准溶液。则该产品中Ce(OH)4的质量分数为________(已知氧化性：Ce4+＞KMnO4；　 Ce(OH)4的相对分子质量为208)。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

稀土是一种重要的战略资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈等稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼工艺流程如下：

已知：i．铈的常见化合价为+3、+4。焙烧后铈元素转化成CeO2和CeF4。四价铈不易进入溶液，而三价稀土元素易进入溶液。

ii．酸浸II中发生反应：9CeO2+3CeF4+45HCl+3H3BO3=Ce(BF4)3↓+11CeCl3+6Cl2↑+27H2O

请回答下列问题：

（1）①焙烧氟碳铈矿的目的是_______。

②焙烧后产生的CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1-x)+xO2↑的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式：________。

（2）在酸浸I中用盐酸浸出时，有少量铈进入滤液，且产生黄绿色气体。少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程式是________。

（3）向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是______。

（4）操作I的名称为_______，在实验室中进行操作II时所需要的硅酸盐仪器有_______。

（5）“操作I”后，向溶液中加入NaOH溶液来调节溶液的pH，以获得Ce(OH)3沉淀，常温下加入NaOH调节溶液的pH应大于________即可认为Ce3+已完全沉淀。(已知：Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20)

（6）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品5.000g，加酸溶解后，向其中加入含0.03300mol FeSO4的FeSO4溶液使Ce4+全部被还原成Ce3+，再用0.1000mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点时，消耗20.00mL标准溶液。则该产品中Ce(OH)4的质量分数为______(已知氧化性：Ce4+＞KMnO4；Ce(OH)4的相对分子质量为208，保留3位有效数字)。

（7）在酸性条件下电解Ce2O3制备Ce(SO4)2（如下图），阳极电极反应式_______。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

CeO2是一种重要的稀土氧化物，可利用氟碳铈矿（主要成分为CeFCO3）来制备。其工艺流程如下：

已知：I.Ce4+能与SO42-结合成[CeSO4]2+，与F-结合成[CeFx]（4-x）+（0<x<4）.

II.在硫酸体系中，Ce4+能被萃取剂萃取二Ce3+不能。

回答下列问题：

（1）“氧化焙烧”中“氧化”的目的是_________________。

（2）CeO2不溶于水和碱，微溶于酸，但“浸出”时却能溶解完全，原因是溶液中的_______（填原子符号，下同）、__________、_____________促进了CeO2的溶解。

（3）“反萃取”时发生反应的离子方程式为____________________。

（4）若缺少“洗氟”这一环节，则所得产品的质量将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备 CeO2的一种工艺流程如下：

已知：①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，也能与SO42-结合成[CeSO4]2+；

②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2 ]萃取，而Ce3+不能。

回答下列问题：

（1）“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是_____________。

（2）“酸浸”中会产生大量黄绿色气体，写出CeO2与盐酸反应的离子方程式：____________；为避免产生上述污染，请提出一种解决方案：_____________。

（3）“萃取”时存在反应：Ce4+ +n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为____________；下图中D时分配比，表示Ce(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比()。保持其它条件不变，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-)，D随起始料液中c(SO42-)变化的原因：__________。

（4）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作_________(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)，每有1molH2O2参加反应，转移电子的物质的量为__________。

（5）“氧化”步骤的化学方程式为_____________。

（6）取上述流程中得到的CeO2产品0.4500 g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+，其他杂质均不反应)，消耗25.00 mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为_________。

高三化学实验题极难题查看答案及解析

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备 CeO2的一种工艺流程如下：

已知：①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，也能与SO42-结合成[CeSO4]2+；

②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2 ]萃取，而Ce3+不能。

回答下列问题：

（1）“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是__________________。

（2）“萃取”时存在反应：Ce4+ +n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为__________________；下图中D是分配比，表示Ce(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比()。保持其它条件不变，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-)，D随起始料液中c(SO42-)变化的原因：__________________ 。

（3） “反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作__________________ (填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)，每有1molH2O2参加反应，转移电子的物质的量为__________________。

（4）“氧化”步骤的化学方程式为 ___________________ 。

（5）取上述流程中得到的CeO2产品0.4500 g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+，其他杂质均不反应)，消耗25.00 mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为__________________。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下：

已知：①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，也能与SO42-结合成[CeSO4]2+；②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2 ]萃取，而Ce3+不能。

回答：

(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是_________。

（2）“酸浸”中会产生大量黄绿色气体，写出CeO2与盐酸反应的离子方程式：___________；为避免产生上述污染，请提出一种解决方案：_______________________________。

（3）“萃取”时存在反应：Ce4++n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为____；下图中D是分配比，表示Ce(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比(D=c[Ce•(H2n-4A2n)]/c(CeSO42+))。保持其它条件不变，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-)，D随起始料液中c(SO42-)变化的原因：___________。

（4）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作__________ (填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)，每有1molH2O2参加反应，转移电子的物质的量为_________。

（5）“氧化”步骤的化学方程式为：_____________________________。

（6）取上述流程中得到的CeO2产品0.4500 g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+,其他杂质均不反应),消耗25.00 mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为_____。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下：

已知：

①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，也能与SO42-结合成[CeSO4]2+；

②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能。

回答下列问题：

（1）“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是___。

（2）“萃取”时存在反应：Ce4++n(HA)2⇌Ce•H2n-4A2n+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为___；如图中D是分配比，表示Ce4+分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比。保持其它条件不变，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-)，D随起始料液中c(SO42-)变化的原因：___。

（3）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下Ce4+转化为Ce3+，H2O2在该反应中的作用是___(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)。

（4）“氧化”步骤的化学方程式为___。

（5）取上述流程中得到的CeO2产品0.43g，加硫酸溶解后，用0.1mol•L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+，其它杂质均不反应)，消耗20.00mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为___。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

稀土元素是宝贵的战略资源，我国的蕴藏量居世界首位，但近年来对其进行了掠夺性开采。二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图：

已知：①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，也能与SO42-结合成[CeSO4]2+；

②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能。

回答下列问题：

（1）“氧化焙烧”中“氧化”的目的是__。

（2）“酸浸”中会产生大量黄绿色气体，写出CeO2与盐酸反应的离子方程式：__。为避免产生上述污染，请提出一种解决方案：__。

（3）“萃取”时存在反应：Ce4++n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。如图中D是分配比，表示Ce(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比(D=)。保持其他条件不变，D随起始料液中c(SO42-)变化的原因：__(用平衡移动原理解释)。

（4）若缺少“洗氟”，则所得产品的质量将__(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

（5）“反萃取”中，H2O2作__(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)。

（6）“氧化”步骤的化学方程式为__。

（7）取上述流程中得到的CeO2产品0.4000g，加硫酸溶解后，用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+，其他杂质均不反应)，消耗20.00mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为__。滴定过程中可能造成实验结果偏低的是__(填字母)。

A.使用久置的FeSO4标准溶液

B.滴定终点时仰视读数

C.锥形瓶中溶液变色后立刻停止滴定，进行读数

D.滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定终点发现气泡

高三化学工业流程困难题查看答案及解析