二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物．以氟碳铈矿（主要-查字典问答网

来自梁小波的问题

　　二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物．以氟碳铈矿（主要含CeFCO3）为原料制备CeO2的一种工艺流程如图1：已知：①Ce4+既能与F-结合成[CeFx]（4-x）+，也能与SO42-结合成[CeSO4]2+；②在硫酸体

　　二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物．以氟碳铈矿（主要含CeFCO3）为原料制备CeO2的一种工艺流程如图1：

　　已知：①Ce4+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”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是___．

　　（2）“酸浸”中会产生大量黄绿色气体，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•（H2n-4A2n）+4H+．实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为___；

　　图2中D是分配比，表示Ce（IV）分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比（D=c[Ce•(H2n-4A2n)]c(CeSO42-)）．保持其它条件不变，若在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c（SO42-），D随起始料液中c（SO42-）变化的原因：___．

　　（4）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+，H2O2在该反应中作___（填“催化剂”、“氧化剂”或“还原剂”），每有1mol H2O2参加反应，转移电子的物质的量为___．

　　（5）“氧化”步骤的化学方程式为___．

　　（6）取上述流程中得到的CeO2产品0.4500g，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+，其它杂质均不反应），消耗25.00mL标准溶液．该产品中CeO2的质量分数为___．

1回答

2020-10-3107:02

我要回答

提示：回答问题需要登录哦！

提交

郭维德

　　氟碳铈矿（主要含CeFCO3），“氧化焙烧”的目的是将+3价铈氧化成+4价，Ce4+能与F-结合成[CeFx]（4-x）+，以便后续的提取，加稀硫酸，与SO42-结合成[CeSO4]2+，加萃取剂，氟洗液，硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[（HA）2]萃取，而Ce3+不能，加“反萃取”加H2O2，又将Ce4+还原为Ce3+，发生反应2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+，加入碱后Ce3+转化为沉淀，通入氧气讲Ce从+3氧化为+4，得到产品，

　　（1）“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是增大固体和氧气的接触面积，反应更充分，

　　故答案为：增大固体和氧气的接触面积，反应更充分；

　　（2）“酸浸”中会产生大量黄绿色气体应为氯气，CeO2与盐酸发生氧化还原反应生成Ce3+和氯气，反应的离子方程式为2Cl-+8H++2CeO2=2Ce3++4H2O+Cl2↑，可以用硫酸代替盐酸而避免产生氯气污染，

　　故答案为：2Cl-+8H++2CeO2=2Ce3++4H2O+Cl2↑；用硫酸代替盐酸；

　　（3）实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为分液漏斗，根据平衡：Ce4++n（HA）2⇌Ce•（H2n-4A2n）+4H+，加入Na2SO4时，随着c（SO42-）增大，水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+，导致萃取平衡向左移动，D迅速减小，

　　故答案为：分液漏斗；随着c（SO42-）增大，水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+，导致萃取平衡向左移动，D迅速减小；

　　（4）“反萃取”加H2O2的作用是将Ce4+离子重新还原为Ce3+，反应的离子方程式为2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+，H2O2在该反应中作还原剂，每有1mol H2O2参加反应，转移电子的物质的量为2mol，

　　故答案为：还原剂；2mol；

　　（5）“氧化”步骤中用次氯酸钠将Ce3+氧化成Ce4+，反应的离子方程式为2Ce3++ClO-+2OH-=2Ce4++Cl-+H2O，

　　故答案为：2Ce3++ClO-+2OH-=2Ce4++Cl-+H2O；

　　（6）FeSO4的物质的量为0.1000mol•L-1×0.025L=0.0025mol，根据电子得失守恒可得关系式CeO2～FeSO4，所以CeO2的质量为0.0025×172g=0.4300g，产品中CeO2的质量分数为0.4300g0.4500g