Question

【題目】氫氧化鈰Ce(OH)4是一種重要的稀土氫氧化物，它可由氟碳酸鈰礦(主要含CeFCO3)經(jīng)如下流程獲得：

已知：在酸性溶液中有強氧化性，回答下列問題：

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

（2）氧化焙燒生成的鈰化合物二氧化鈰(CeO2)，其在酸浸時反應(yīng)的離子方程式為___________；

（3）已知有機物HT能將從水溶液中萃取出來，該過程可表示為：(水層)+(有機層) +(水層)從平衡角度解釋：向(有機層)加入獲得較純的含的水溶液的原因是________________；

（4）取某Ce(OH)4產(chǎn)品0.50g，加硫酸溶解后，與23.00mL0.1000mol/L的FeSO4溶液恰好完全反應(yīng)(鈰被還原成Ce3+)．(已知：Ce(OH)4的相對分子質(zhì)量為208)

①FeSO4在該反應(yīng)中作________劑(填“氧化”或“還原”)；

②計算Ce(OH)4產(chǎn)品的純度____________；

③若用硫酸酸化后改用0.1000mol/L的FeCl2溶液滴定產(chǎn)品從而測定Ce(OH)4產(chǎn)品的純度，其它操作都正確，則測定的Ce(OH)4產(chǎn)品的純度____________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】陶瓷會與生成的HF反應(yīng) 2CeO2+H2O2+6H+==2Ce3++O2↑+4H2O 混合液中加硫酸導致氫離子濃度增大，平衡向生成水溶液方向移動 還原 95.68% 偏低

【解析】

氟碳鈰礦主要化學成分為CeFCO3，用硫酸強化焙燒得浸出液中含有，氟離子、鈰離子、硫酸等，尾氣中主要含有二氧化碳，加入碳酸鈣會生成硫酸鈣和氟化鈣等難溶物為濾渣，和硫酸稀土溶液，在硫酸稀土溶液中加入萃取劑HT，經(jīng)過分液將溶液中的Ce3+萃取出來，再加入稀硫酸得含有Ce3+的溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH值得Ce（OH）3沉淀，再經(jīng)過氧氣氧化，過濾、洗滌、干燥可得Ce（OH）4產(chǎn)品；

（1）CeFCO3在氧化焙燒得過程中，會產(chǎn)生HF，陶瓷會與生成的HF反應(yīng)；
（2）根據(jù)含有過氧化氫判斷，發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，而不是金屬氧化物和的反應(yīng)，離子反應(yīng)方程式為：2CeO2+H2O2+6H+==2Ce3++O2↑+4H2O；
（3）根據(jù)反應(yīng)是可逆反應(yīng)，混合液中加硫酸導致氫離子濃度增大，平衡向生成水溶液方向移動；
（4）①根據(jù)鈰被還原成Ce3+，判斷亞鐵離子變成三價鐵離子，所以鐵作還原劑；

②根據(jù)計算得出，含有0.0023mol的亞鐵離子，亞鐵離子變成鐵離子，失去0.0023mol的電子，同時鈰被還原成Ce3+，也是得到一個電子，說明一共有0.0023mol的Ce(OH)4，0.0023mol208g/mol=0.4784g，所以Ce(OH)4產(chǎn)品的純度為100%=95.68%。

③因為在酸性溶液中Ce4+有強氧化性，若沒有經(jīng)過硫酸酸化，參加反應(yīng)的Ce4+較少，會導致產(chǎn)品的純度偏低。