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)2
Ce+(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
0.025L
0.1mol·L-1 xg
X=0.43g；该产品中CeO2的质量分数为
。
【题目】已知a、b、c、d、e、f都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中a、c原子的L层有2个未成对电子，d与e同主族,d的二价阳离子与c的阴离子具有相同的电子层结构，f3+离子M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题(答题时，用所对应的元素符号表示)：
（1）画出f3+离子的价层电子排布图__________，bH3分子中b原子的价层电子对构型为__________。
（2）写出一种与ab-互为等电子体的分子的化学式_________，ab-中a原子的杂化方式为_______。
（3）f和m(质子数为25) 两元素的部分电离能数据列于下表：
元素 | m | f | |
电能(kJ·mol-1) | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 | |
比较两元素的I2、I3可知，气态m2+再失去一个电子比气态f2+再失去一个电子难，原因是____________。
（4）已知e的碳酸正盐热分解温度比d的高，其原因是___________________。
（5）已知CaF2晶体常用于助熔剂，其晶胞结构如图所示。
设阿伏加德罗常数的值为NA ，F原子和Ca原子之间的距离为apm，在晶胞体对角线的1/4、3/4两点分别有个F-，则Ca2+的配位数是_______，晶体的密度为_______。
