铈是稀土中丰度最高的元素，其在电子材料、催化剂等方面的应用广泛。现以氟碳铈矿(含CeFCO... - 新题库

↑ 收起筛选 ↑

试题详情

铈是稀土中丰度最高的元素，其在电子材料、催化剂等方面的应用广泛。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈(CeO2)，并测定其纯度。其工艺流程如下：

已知：①稀土离子易和SO形成复盐沉淀：

Ce2(SO4)3＋Na2SO4＋nH2O====　 Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓(复盐沉淀)；

②硫脲：一种有机物，结构简式为，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2；

③Ce3＋在空气中易被氧化为Ce4＋；

回答下列问题：

(1)焙烧时，为了提高焙烧效率，可采取的措施有________________________________________

(2)CeFCO3中Ce元素的化合价为___________，滤渣A的主要成分是_____________

(3)焙烧后加入硫酸浸出，稀土的浸出率和硫酸浓度、温度有关，如图所示，应选择的适宜的条件为___________，硫酸浓度过大时，浸出率减小的原因是__________。

(4)加入硫脲的目的是将Ce4＋还原为Ce3＋，反应的化学方程式为_________。

(5)步骤③加入盐酸后，通常还需加入H2O2，其主要目的为_________。

(6)步骤④的离子方程式为________________________。

(7)取所得产品CeO2 8.0g，用30 mL高氯酸和20 mL磷酸混合液加热溶解，冷却至室温后，配成250 mL溶液。取25.00 mL溶液用0.2000 mol·L－1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定，已知滴定时发生的反应为Fe2＋＋Ce4＋====　 Fe3＋＋Ce3＋，达到滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液20.50 mL，则该产品的纯度为____________。

高三化学工业流程中等难度题

少年，再来一题如何？

试题答案

试题解析

相关试题

铈是稀土中丰度最高的元素，其在电子材料、催化剂等方面的应用广泛。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈(CeO2)，并测定其纯度。其工艺流程如下：
已知：①稀土离子易和SO形成复盐沉淀：
Ce2(SO4)3＋Na2SO4＋nH2O====　 Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓(复盐沉淀)；
②硫脲：一种有机物，结构简式为，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2；
③Ce3＋在空气中易被氧化为Ce4＋；
回答下列问题：
(1)焙烧时，为了提高焙烧效率，可采取的措施有________________________________________
(2)CeFCO3中Ce元素的化合价为___________，滤渣A的主要成分是_____________
(3)焙烧后加入硫酸浸出，稀土的浸出率和硫酸浓度、温度有关，如图所示，应选择的适宜的条件为___________，硫酸浓度过大时，浸出率减小的原因是__________。
(4)加入硫脲的目的是将Ce4＋还原为Ce3＋，反应的化学方程式为_________。
(5)步骤③加入盐酸后，通常还需加入H2O2，其主要目的为_________。
(6)步骤④的离子方程式为________________________。
(7)取所得产品CeO2 8.0g，用30 mL高氯酸和20 mL磷酸混合液加热溶解，冷却至室温后，配成250 mL溶液。取25.00 mL溶液用0.2000 mol·L－1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定，已知滴定时发生的反应为Fe2＋＋Ce4＋====　 Fe3＋＋Ce3＋，达到滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液20.50 mL，则该产品的纯度为____________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
铈是地壳中丰度最高的稀土元素，可用作催化剂、合金添加剂，也可用于医药、制革、玻璃、纺织等工业。氟碳铈矿的主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种，其中一种提取铈的工艺流程如下图所示。
已知:焙烧后烧渣中含+4价的铈及十3 价的其他稀土氟化物和氧化物。
请回答下列问题：
(1)CeFCO3 中Ce元素的化合价为______。
(2)“焙烧”前将矿石粉碎成细颗粒的目的是___________________________________________。
(3)“酸浸I”步骤中CeO2 转化为Ce3+，且产生黄绿色气体，该过程的离子方程式为___________________。
(4)“酸浸1”步骤中CeF4 转化为难溶物Ce(BF4)3，加入可溶性钾盐的目的是__________________。
(5)“操作I”后，向溶液中加入NaOH溶液，调节溶液pH 可获得Ce(OH)3沉淀，利用pH 试纸测定溶液pH值的实验操作是__________________________________。当溶液中离子浓度小于1×10-6 mol/L 时视为沉淀完全，常温下，加入NaOH 调节溶液的pH应大于____[已知Ce(OH)3 的Ksp=8.0×10-21，1g2=0.3]。
(6)写出“氧化”步骤的化学方程式:_________________________________________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析
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
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
Ⅱ.Ce4+可以与SO42-结合为[CeSO4]2+
Ⅲ.
焙烧时铈被氧化成四价，四价铈不易进入溶液，而三价稀土元素易进入溶液。在盐酸浸出时，有少量铈进入滤液，且产生黄绿色气体。
回答下列问题：
(1)氟碳铈矿焙烧的目的是__________________；焙烧最适宜温度为______________(填标号)。a.350~ 4 50℃　　　　 b.550～650℃　　　 C.750℃以上
步骤①中少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程式是_________________________。
(2)铈富集物用含硼酸的盐酸溶液处理，使氟转化为四氟硼酸根离子，然后用可溶性钾盐将四氟硼酸根离子转变为KBF4沉淀并过滤除去。写出生成KBF4的离子方程式：________________。此法处理铈富集物的缺点是____________________。
(3)除云氟离子后向滤液中先加入NaOH 溶液，然后再加入NaHS除去铁与铅。加入NaOH 溶液的目的是____________________。
(4)写出此流程中铈的碳酸盐沉淀的化学式：______________________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析
氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO₃，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料．氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种，其中一种提取铈的工艺流程如下：

已知：焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物；酸浸I的浸出液中含少量的+3价的铈
请回答下列问题
（1）焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是______．
（2）酸浸II后，四价铈转化为三价，为了避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失，用可溶性钾盐将四氟硼酸根沉淀除去，该反应的离子方程式为：______
（3）在生产过程中，酸浸I 中会产生大量黄绿色气体，污染环境、腐蚀设备，写出产生黄绿色气体的离子方程式：______，提出一种解决的方案：______．
（4）实验室中进行操作I所用玻璃仪器名称：______；在操作I后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH值获得Ce（OH）₃，测定该溶液pH值的操作是______．
（5）写出氧化步骤的化学方程式：______，其中还原产物是______．
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
稀土金属是我国战略性资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。其中一种提取铈的工艺流程如下：
已知：焙烧后烧渣中含＋4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物；+ 4价的铈的氧化物有很强的氧化性，通常在酸性条件下易被还原剂还原成＋3价而溶于水。请回答下列问题
（1）酸浸l中所用的酸A为（用字母表示）________（a．盐酸　　 b．稀硫酸），原因是_______。
（2）酸浸Ⅱ后，为避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失，需用可溶性钾盐将四氟硼酸根离子沉淀除去，该反应的离子方程式为___________。
（3）实验室中进行萃取操作所用到的主要玻璃仪器名称是________；在操作I后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH 获得Ce(OH)3和_______，测定该溶液pH的操作是_______。
（4）写出氧化步骤的化学方程式_______________。

高三化学简答题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
氟碳铈矿（主要成分为CeFCO3）是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料，以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
(l)CeFCO3中Ce的化合价为____　　　。
(2)氧化培烧时不能使用陶瓷容器，原因是________．。
(3)氧化焙烧后的产物之一为CeO2．则酸浸时发生反应的离子方程式为____。
(4)HT是一种难溶于水的有机溶剂，则操作I的名称为 _____。
(5)为了提高酸浸率，可以适当提高反应温度，但温度偏高浸出率反而会减小，其原因是____。
(6)有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来，该过程可表示为Ce3+（水层）+3HT(有机层) CeT3（有机层）+3H+（水层）。向CeT3（有机层）中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+的水溶液，从平衡角度解释其原因________。
(7)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式：__________________________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析