【題目】氟碳鈰礦(主要成分為CeFCO3)是提取稀土化合物、冶煉鈰的重要礦物原料,以氟碳鈰礦為原料提取鈰的工藝流程如圖所示;卮鹣铝袉栴}:

(1)CeFCO3Ce的化合價為___________。

(2)氧化培燒時不能使用陶瓷容器,原因是_____________________________________。

(3)氧化焙燒后的產(chǎn)物之一為CeO2,則酸浸時發(fā)生反應的離子方程式為____________

(4)HT是一種難溶于水的有機溶劑,則操作Ⅰ的名稱為_________

(5)為了提高酸浸率,可以適當提高反應溫度,但溫度偏高浸出率反而會減小,其原因是_______________________________________

(6)有機物HT能將Ce3+從水溶液中提取出來,該過程可表示為Ce3+ (水層)+3HT(有機層) CeT3 (有機層)+3H+ (水層)。向CeT3(有機層)中加入稀硫酸能獲得較純的含Ce3+水溶液,從平衡角度解釋其原因:___________________________________

(7)已知,298K時,Ksp[Ce(OH)3]=5×l0-20,若溶液中c(Ce3+)=0.05mol·L-1,加堿調(diào)節(jié)pH_________Ce3+開始沉淀(忽略加堿過程中溶液體積變化)。

(8) 寫出向Ce(OH)3懸濁液中通入氧氣得到產(chǎn)品Ce(OH)4的化學方程式:___________

【答案】+3 陶瓷會與生成的HF反應 2CeO2+H2O2+6H+ = 2Ce3++O2↑+4H2O 分液 溫度升高,雙氧水發(fā)生分解,造成浸出率偏小 向混合液中加入稀硫酸,使c(H+)增大,平衡向形成Ce3+水溶液方向移動 8 4Ce(OH)3+O2+2H2O = 4Ce(OH)4

【解析】

本題主要考察工業(yè)流程。做題之前,要先觀察工藝流程圖,再去結合題中的每一問去分析各步驟目的及注意事項,再據(jù)此答題。

1CeFCO3CO32整體顯-2價,F顯-1價,整個化合價代數(shù)和為0,推出Ce的價態(tài)為+3價;

2)陶瓷容器中含有SiO2,SiO2HF發(fā)生反應:SiO24HF=SiF4↑+2H2O,因此鈣流程氧化焙燒時不能使用陶瓷容器;

3)有機層中CeF3,Ce顯+3價,CeO2Ce顯+4價,即在酸浸時,Ce的價態(tài)降低,CeO2為氧化劑,H2O2為還原劑,離子方程式為2CeO2H2O26H=2Ce3O2↑+4H2O

4)操作I得到溶液和有機相,因此操作I的名稱為分液;

5)根據(jù)流程,酸浸時加入H2O2H2O2在高溫下發(fā)生分解,H2O2CeO2發(fā)生反應時H2O2的量減少,造成浸出率降低;

6)該過程中存在Ce3+ (水層)+3HT(有機層) CeT3 (有機層)+3H+ (水層),加入稀硫酸,c(H)增大,平衡向逆反應方向進行,生成Ce3的水溶液,能獲得較純含Ce3水溶液;

7Ce3開始出現(xiàn)沉淀,c(Ce3)×c3(OH)=Ksp[Ce(OH)3],則有c(OH)=mol·L1=1×106mol·L1,即當pH=8Ce3開始出現(xiàn)沉淀;

8)利用氧氣將Ce(OH)3氧化成Ce(OH)4,其反應的方程式為4Ce(OH)3O22H2O=4Ce(OH)4。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】化合物X(只含兩種短周期元素)是一種重要的還原劑。某同學取X做了如下實驗

請回答:

1X的電子式是____________

2)寫出X與水反應的化學方程式____________。

3X在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3),脫銹過程發(fā)生反應的化學方程式____________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】.某化學興趣小組用FeCl2(用鐵粉與鹽酸反應制得)NH4HCO3制備FeCO3的裝置如圖所示;卮鹣铝袉栴}:

1C儀器的名稱是___,FeCO3在其中生成,該裝置中發(fā)生的主要反應的離子方程式為___

2)實驗時首先打開活塞3,關閉活塞2,再打開活塞1B中滴加鹽酸,其目的是___,關閉活塞1,一段時間后,再關閉活塞___打開活塞__,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的氯化亞鐵溶液壓入C中。

.乳酸亞鐵晶體((CH3CH(OH)COO)2Fe·3H2O,Mr =288g/mol)是常用的補鐵劑。乳酸亞鐵可由乳酸與碳酸亞鐵反應制得。

3)將制得的FeCO3加入乳酸溶液中,再加入過量鐵粉,75℃下攪拌使之充分反應,結束后,無需過濾,除去過量鐵粉的反應方程式為2CH3CH(OH)COOH+Fe=(CH3CH(OH)COO)2Fe+H2;從上述所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體的方法是____、過濾、洗滌、干燥。

4)該興趣小組用KMnO4測定產(chǎn)品中亞鐵含量進而計算乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分數(shù)。發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量分數(shù)總是大于100%,其原因可能是___。

經(jīng)查閱文獻后,該興趣小組改用鈰(Ce)量法測定產(chǎn)品中Fe2+的含量。取2.880g產(chǎn)品配成100mL溶液,每次取20.00mL,進行必要處理,用0.1000mol·L-1Ce(SO4)2標準溶液滴定至終點,平均消耗Ce(SO4)2標準溶液19.70mL。滴定反應為Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分數(shù)為____。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】四種短周期元素在周期表中的相對位置如下所示,其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷錯誤的是

A. WR形成的化合物屬于分子晶體

B. 元素R與氫形成的化合物有很多種

C. T的鹽溶液可能能與NaOH溶液反應也可能與鹽酸反應

D. 常溫下,T的單質(zhì)與W的最高價氧化物對應水化物的濃溶液反應產(chǎn)生氣體

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某澄清溶液中含有下表離子中的一種或多種。分別取它的水溶液兩份進行實驗,結果如下:

陽離子

Fe2+、Fe3+、Al3+

陰離子

SO32-、CO32-、SiO32-、INO3-

①向一份溶液中加入過量鹽酸,產(chǎn)生氣泡,溶液顏色變深,但仍澄清;

②繼續(xù)向①溶液中加入少許四氯化碳,震蕩,靜置,下層呈現(xiàn)紫紅色,上層溶液呈現(xiàn)黃色;

③向另一份溶液中加入過量氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入堿液的體積關系如圖所示。

根據(jù)以上信息,回答下列問題:

1)原溶液中肯定含有的離子是______________________________________________

2)①中生成的氣體是______________(填化學符號),它具有的性質(zhì)是_____________(填字母序號);

A.無色無味 B.能被NaOH溶液吸收 C.屬于大氣污染物 D.難溶于水

3)①中發(fā)生反應的離子方程式有_______________________________________________。

4)③中沉淀溶解的化學反應方程式是________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式書寫正確的是

A.碳酸鈉溶液中滴加少量醋酸溶液:

B.氯化鐵溶液中加入鐵粉:

C.碳酸氫鈉溶液中滴加氫氧化鋇溶液:

D.氯化亞鐵溶液中滴加H2O2溶液:

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【題目】第三周期元素X、Y、Z、W的最高價氧化物溶于水可得四種溶液,0.010 mol/L的這四種溶液pH與該元素原子半徑的關系如圖所示。下列說法正確的是

A. 簡單離子半徑:X>Y>Z>W(wǎng)

B. Y元素存在同素異形體

C. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Z>W(wǎng)>Y

D. X和Y的最高價氧化物對應的水化物恰好中和時,溶液呈中性

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,無水硫酸銅粉末為受熱分解生成CuO和氣體A。氣體ASO2SO3O2中的一種或幾種。請回答:

1)只用一種試劑就能證明氣體A中是否含有SO2,該試劑可以是__________

a. 石蕊溶液 b. 品紅溶液 c. 氯化鋇溶液 d. 酸性高錳酸鉀溶液

2)對氣體A的合理組成進行如下假設:

①只有SO3一種氣體;②只有兩種氣體;③三種氣體都有

若假設②成立,寫出無水硫酸銅受熱分解的反應方程式___________;

3)若氣體ASO2、SO3O2都有,用如圖所示裝置定量測定經(jīng)NaOH溶液吸收后剩余氣體體積(氣體體積最后換算為標準狀況)。

①裝置的連接順序為____________;(用字母表示);

②實驗中測定的是_________氣體的體積;

③實驗發(fā)現(xiàn)測定結果比理論值明顯偏低,其原因是___________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其結構簡式為 (未表示出原子或原子團的空間排列)。該拒食素與下列某試劑充分反應,所得有機物分子的官能團數(shù)目增加,則該試劑是(  )

A. H2B. Br2CCl4溶液

C. HBrD. Ag(NH3)2OH溶液

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