题目内容

12.“中东有石油,中国有稀土”、稀土是极其重要的战略资源.
(1)萃取是分离稀土元素的常用方法.已知化合物W作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,W不能(填“能”或“不能”)与水互溶.实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒等.
(2)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素.在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离.完成反应的离子方程式:2Ce3++1H2O2+6H2O═2Ce(OH)4↓+6H+
(3)取上述处理后得到Ce(OH)4的产品0.6240g,加硫酸溶解后,用0.1mol•L-1 CeSO4标准溶液滴定终点时(铈被还原为Ce3+)消耗29.10ml标准溶液,该产品中Ce(OH)4的质量分数是97.00%.

分析 (1)根据萃取剂选择的原则及萃取实验用到的玻璃仪器解答;
(2)该反应中Ce元素化合价由+3价变为+4价,则Ce3+是还原剂,则双氧水是氧化剂,得电子化合价降低,根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式;
(3)根据电子守恒建立关系式:Ce(OH)4~FeSO4,然后进行计算求出Ce(OH)4的质量,最后求出质量分数.

解答 解:(1)根据萃取剂选择的原则可知萃取剂与水不互溶,所以W不能溶于水,萃取实验用到的玻璃仪器有:分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒,所以还缺少的是分液漏斗;
故答案为:不能;分液漏斗;
(2)该反应中Ce元素化合价由+3价变为+4价,则Ce3+是还原剂,则双氧水是氧化剂,得电子化合价降低,则O元素化合价由-1价变为-2价,转移电子数为2,根据电荷守恒知未知微粒是氢离子,根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2Ce3++H2O2+6H2O═2Ce(OH)4↓+6H+
故答案为:2,1,6H2O,2Ce(OH)4↓,6H+
(3)根据电子守恒可得关系:Ce(OH)4~FeSO4
0.6240g样品中含有Ce(OH)4的物质的量为:0.1000mol/L×0.02910L,
所以产品中Ce(OH)4的质量分数为:$\frac{0.1000mol/L×0.02910L}{0.624g}$×100%=97.00%;
故答案为:97.00%.

点评 本题为综合题,涉及萃取实验、氧化还原方程式配平、有关方程式计算,明确萃取实验过程及仪器,明确氧化还原反应得失电子守恒规律是解题关键,题目难度中等.

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