[题目]氟碳铈矿的主要化学成分为CeFCO3.它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料.二氧化铈(CeO2) 是一种重要的稀土氧化物.以氟碳铈矿为原料制备CeO2的一种工艺流程如下:已知:①Ce 4+既能与F 结合成[CeFx](4-x)+,也能与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.回答下列问题:(1) “氧化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】氟碳铈矿的主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料，二氧化铈(CeO2) 是一种重要的稀土氧化物。以氟碳铈矿为原料制备CeO2的一种工艺流程如下：

已知：①Ce 4+既能与F 结合成[CeFx](4-x)+,也能与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。

回答下列问题：

（1） “氧化焙烧”的目的是______________。

（2）“酸浸”中会产生大量黄绿色气体、请写出CeO2与盐酸反应的离子方程式___________________；为避免产生上述污染，请提出一种解决方案________________________。

（3）“萃取”时存在反应：Ce4++n(HA)2Ce+(H2a-4A2a)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器为______________；若缺少 “洗氟”，则所得产品的质量将_________(填“偏大”、“偏小”或 “不变”)。

（4） “反萃取”中，加稀硫酸和H2O2的作用__________________(用离子方程式表示)。

（5）取上述流程中得到的CeO2产品0.500g，加硫酸溶解后，用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+，其它杂质均不参加反应)消25.00mL标准溶液，该产品中CeO2的质量分数为________。

【答案】将+3价铈氧化成+4价(将CeFCO3氧化成CeO2) 2CeO2+8H++2Cl-=2Ce3++Cl2↑+4H2O 改用H2SO4酸浸分液漏斗偏小 Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+ 86.0%或0.86

【解析】试题分析：（1）“氧化焙烧”可以将将+3价铈氧化成+4价；（2）“酸浸”中盐酸被CeO2氧化为黄绿色氯气，CeO2被还原为Ce3+；为避免氧化还原反应发生，可以改用硫酸；（3）“萃取”时要分液；根据Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+分析；（4）在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能，“反萃取”中，加稀硫酸和H2O2可以将Ce4+还原为Ce3+；（5）根据电子守恒FeSO4与CeO2的关系式是FeSO4 CeO2，利用关系式计算。

解析：（1）“氧化焙烧”可以将CeFCO3中+3价铈氧化成CeO2中+4价铈；（2）“酸浸”中盐酸被CeO2氧化为黄绿色氯气，CeO2被还原为Ce3+，离子方程式是2CeO2+8H++2Cl-=2Ce3++Cl2↑+4H2O ；为避免氧化还原反应发生，可以改用H2SO4酸浸；（3）“萃取”时要分液，用到的主要玻璃仪器是分液漏斗；Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，若缺少“洗氟”，则所得产品的质量将偏小；（4）在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能，“反萃取”中，加稀硫酸和H2O2可以将Ce4+还原为Ce3+，反应离子方程式是Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+；

（5）设CeO2的质量是xg

FeSO4 CeO2 ，

1mol 172g

0.025L0.1mol·L-1 xg

X=0.43g；该产品中CeO2的质量分数为。

练习册系列答案

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【题目】宇宙飞船上常使用氢氧燃料电池，其电极总反应式为：2H2+O2＝2H2O；若电解质溶液为KOH溶液，则下列叙述正确的是：

A. 此电池能见到浅蓝色火焰 B. H2为正极，O2为负极

C. 工作时电解液中OH－的物质的量不断增加 D. 电极反应中： H2失电子； O2得电子

【答案】D

【解析】A．该电池中氢气不燃烧，所以不能见到浅蓝色火焰，A错误；B．该原电池中，负极上通入氢气，正极上通入氧气，B错误；C．电池反应式为：2H2+O2=2H2O，根据方程式知，电解质溶液中氢氧根离子的物质的量不变，C错误；D．负极上电极反应式为：2H2+4OH--4e-＝4H2O，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-＝4OH-，所以负极上氢气失电子，正极上氧气得电子，D正确；答案选D。

点睛：本题考查燃料电池，明确正负极上得失电子是解本题关键，难点是电极反应式的书写，电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，有时还需要考虑交换膜以及是不是熔融的电解质等。

【题型】单选题
【结束】
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（2）中和相同体积，相同 pH 的 Ba(OH)2、NH3·H2O、NaOH 三种稀溶液所用相同浓度的盐酸的体积分别为 V1、V2、V3，则三种关系为______________(用“V1、V2、V3”和“>、<、=”表示)。