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二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀士氧化物。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SO42-结合成[CeSO4]2+; ②在硫酸体系中Ce4+能被...
题目内容:
二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀士氧化物。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。
(1)焙烧过程中发生的主要反应方程式为____________________________________。
(2)“萃取”时存在反应:Ce4+ +n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。
①实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器为烧杯和__________________。
②右图中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在D=80的条件下,取20mL含四价铈总浓度为0. 1mol/L的酸浸液,向其中加入10mL萃取剂(HA)2,充分振荡,静置,水层中c(CeSO42+)=_________。 (结果保留三位有效数字)
(3) “反萃取”中,在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作用与下列反应中H2O2的作用相同的是____________。
A. H2O2和MnO2混合制O2 B.用H2O2处理含酸性K2Cr2O7的废水
C.H2O2和CaO混合制备CaO2 D.用稀硫酸和H2O2的混合液溶解金属Cu
(4)溶液中c(Ce3+)等于1.0×10-5mol·L-1,可认为Ce3+沉淀完全,此时溶液的pH为______________,
(已知298K时,Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20);“氧化过滤”步骤中氧化过程的离子方程式为 _____________________________________ 。
(5)取上述流程中得到的CeO2产品m g,加硫酸溶解后,加入V1mL a mol/L FeSO4溶液(足量),使铈被还原为Ce3+ (其它杂质均不反应,Ce3+为无色),用bmol/L的标准酸性KMnO4溶液去滴定过量的FeSO4,消耗标准溶液V2mL,则该产品中CeO2的质量分数为______ %;下列选项可能使测定结果偏低的是__________。
A.滴定前平视读数,滴定终点时仰视读数
B.滴定时锥形瓶内溶液变红就立即停止滴定
C.滴定管尖嘴部分滴定前无气泡,滴定终点有气泡
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