【题目】中国的稀土资源十分丰富,有开采价值的储量居世界第一。某实验小组拟利用含铝、硅、铁等杂质的氟碳钵矿(主要成分为CeFCO3)制备三氯化铈,设计如图所示流程:
已知:①Ce2O3在加热条件下能被氧气氧化,生成难溶于水、具有强氧化性的CeO2。
②M(CeCl3)=246.5g/mol,在水溶液中Ce4+能被还原成Ce3+。
③0.1mol·L-1金属阳离子形成氢氧化物沉淀的pH如下:
金属阳离子 | Fe3+ | Ce3+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 7.6 | 3.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 9.4 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)氟碳铈矿中铈的化合价为______,滤渣1的化学式为__________。
(2)焙烧氟碳铈矿生成CeO3的化学方程式是____________。
(3)酸浸时产生气体2的离子反应方程式是_______。
(4)为将铝、铁以滤渣2除去,用NH3·H2O调节酸浸后溶液的pH最大不能超过______。
(5)将沉铈得到的Ce2(CO3)3·nH2O洗涤干净后继续进行操作I,简述如何证明Ce2(CO3)3·nH2O已经洗涤干净________。
(6)操作I是将得到的Ce2(CO3)3·nH2O加盐酸至沉淀完全溶解,先经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CeCl3·7H2O,再将该晶体与NH4Cl固体隔绝空气共热,得到无水CeCl3。其中,NH4Cl的作用是___________。
(7)产品纯度测定:准确称取CeCl3产品0.3750g于锥形瓶中,加入合适的氧化剂将Ce3+恰好完全氧化为Ce4+,再用0.1000mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液滴定至终点,重复3次实验,标准液的消耗体积分别为12.48mL、12.50mL、12.52mL。求该样品的质量分数为_______(保留1位小数)。