Question

【题目】氢氧化铈Ce(OH)4是一种重要的稀土氢氧化物，它可由氟碳酸铈矿(主要含CeFCO3)经如下流程获得：

已知：在酸性溶液中有强氧化性，回答下列问题：

（1）氧化培烧时不能使用陶瓷容器，原因是_____________________________________。

（2）氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈(CeO2)，其在酸浸时反应的离子方程式为___________；

（3）已知有机物HT能将从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：(水层)+(有机层) +(水层)从平衡角度解释：向(有机层)加入获得较纯的含的水溶液的原因是________________；

（4）取某Ce(OH)4产品0.50g，加硫酸溶解后，与23.00mL0.1000mol/L的FeSO4溶液恰好完全反应(铈被还原成Ce3+)．(已知：Ce(OH)4的相对分子质量为208)

①FeSO4在该反应中作________剂(填“氧化”或“还原”)；

②计算Ce(OH)4产品的纯度____________；

③若用硫酸酸化后改用0.1000mol/L的FeCl2溶液滴定产品从而测定Ce(OH)4产品的纯度，其它操作都正确，则测定的Ce(OH)4产品的纯度____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

Answer 1

【答案】陶瓷会与生成的HF反应 2CeO2+H2O2+6H+==2Ce3++O2↑+4H2O 混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大，平衡向生成水溶液方向移动 还原 95.68% 偏低

【解析】

氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，用硫酸强化焙烧得浸出液中含有，氟离子、铈离子、硫酸等，尾气中主要含有二氧化碳，加入碳酸钙会生成硫酸钙和氟化钙等难溶物为滤渣，和硫酸稀土溶液，在硫酸稀土溶液中加入萃取剂HT，经过分液将溶液中的Ce3+萃取出来，再加入稀硫酸得含有Ce3+的溶液，调节溶液的pH值得Ce（OH）3沉淀，再经过氧气氧化，过滤、洗涤、干燥可得Ce（OH）4产品；

（1）CeFCO3在氧化焙烧得过程中，会产生HF，陶瓷会与生成的HF反应；
（2）根据含有过氧化氢判断，发生的是氧化还原反应，而不是金属氧化物和的反应，离子反应方程式为：2CeO2+H2O2+6H+==2Ce3++O2↑+4H2O；
（3）根据反应是可逆反应，混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大，平衡向生成水溶液方向移动；
（4）①根据铈被还原成Ce3+，判断亚铁离子变成三价铁离子，所以铁作还原剂；

②根据计算得出，含有0.0023mol的亚铁离子，亚铁离子变成铁离子，失去0.0023mol的电子，同时铈被还原成Ce3+，也是得到一个电子，说明一共有0.0023mol的Ce(OH)4，0.0023mol208g/mol=0.4784g，所以Ce(OH)4产品的纯度为100%=95.68%。

③因为在酸性溶液中Ce4+有强氧化性，若没有经过硫酸酸化，参加反应的Ce4+较少，会导致产品的纯度偏低。