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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CeF...
题目内容:
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)。
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