【题目】某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3Cu2O中的一种或两种,某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。

查阅资料:Cu2O在酸性溶液中会发生反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

探究一:用如图所示装置进行实验,回答下列问题:

(1)仪器组装完成后,夹好止水夹,______________________ ,则说明装置A的气密性良好

(2)装置A是氢气的发生装置,可以选用的药品是______(填选项)

A.稀硫酸和锌片 B.稀硝酸和铁片

C.氢氧化钠溶液和铝片 D.浓硫酸和镁片

(3)从下列实验步骤中,选择正确的操作顺序:____________(填序号)

打开止水夹

熄灭C处的酒精喷灯

③C处冷却至室温后,关闭止水夹

点燃C处的酒精喷灯

收集氢气并验纯

通入气体一段时间,排尽装置内的空气

探究二:

(4)甲同学取少量样品于试管中,加入适量的稀硫酸,若无红色物质生成,则说明样品中不含Cu2O;乙同学认为观点不正确,其原因是_____________(用离子方程式表示);丙同学另取少量样品于试管中,加入适量的浓硝酸,产生红棕色的气体.证明样品中一定含有________,其反应的离子方程式为_____;丁同学设计实验证明另一种物质是否存在,则其设计方案中检验另一种物质所有试剂名称为______________

(5)取一定量样品于烧杯中,加入足量的稀硫酸,若反应后经过滤得到固体3.2g,滤液中Fe2+1.0mol,则样品中n(Cu2O)=_________mol.

【题目】稀土有工业黄金之称我国稀土资源丰富。目前从氟碳铈矿(主要化学成分为CeFCO3)提取铈族稀土元素的冶炼处理工艺已经发展到十几种,其中一种提取铈的工艺流程如下

已知:①焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物

②Ce4+能与SO42-结合成CeSO4,Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取。

请回答下列问题

(1)CeFCO3,Ce元素的化合价为_____

(2)“酸浸I”过程中CeO2转化为Ce3+且产生黄绿色气体,用稀硫酸和H2O2,替换HCl就不会造成环境污染。则稀硫酸.H2O2CeO2反应的离子方程式为__________

(3)“沉淀步骤中发生的反应为:Ce(BF4)3(s)+3KCl(aq)=3KBF4(s)+CeCl3(aq)。已知Ce(BF4)3、KBF4Ksp分别为a、b,则该反应的平衡常数为______(用含a、b的代数式表示)。

(4)“中含有少量Ce4+及其他稀土元素的离子,可以通过萃取反萃取寻探作进一步分离、富集各离子。萃取Ce4+与萃取剂[(HA)2]存在的反应为:Ce4++n(HA)2Ce(H2a-4A2a)+4H+D表示Ce4+分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比(D=)其它条件不变,在浸出液中加入不同量的NaSO4以改变水层中的c(SO42-),D随浸出液中c(SO42-)增大而减小的原因是__________

(5)“操作I”后,向溶液中加入NaOH溶液,调节溶液的pH可获得Ce(OH)3沉淀,当溶液中离子浓度小于1.0×10-6mol/L视为沉淀完全,常温下加入NaOH调节溶液的pH应大_______[已知:Ce(OH)3Ksp=8.0×10-21;1g2=-0.3]

(6)写出氧化步骤的化学方程式_______________

(7)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↑(0≤x≤0.25)的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式________________

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