【題目】鈰是地殼中豐度最高的稀土元素,可用作催化劑、合金添加劑,也可用于醫(yī)藥、制革、玻璃、紡織等工業(yè)。氟碳鈰礦的主要化學(xué)成分為CeFCO3,它是提取鈰的重要礦物原料。氟碳鈰礦的冶煉處理工藝已經(jīng)發(fā)展到十?dāng)?shù)種,其中一種提取鈰的工藝流程如下圖所示。

已知:焙燒后燒渣中含+4價(jià)的鈰及十3價(jià)的其他稀土氟化物和氧化物。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)CeFCO3中Ce元素的化合價(jià)為______

(2)“焙燒”前將礦石粉碎成細(xì)顆粒的目的是___________________________________________。

(3)“酸浸I”步驟中CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+,且產(chǎn)生黃綠色氣體,該過程的離子方程式為___________________。

(4)“酸浸1”步驟中CeF4轉(zhuǎn)化為難溶物Ce(BF4)3,加入可溶性鉀鹽的目的是__________________。

(5)“操作I”后,向溶液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pH可獲得Ce(OH)3沉淀,利用pH試紙測(cè)定溶液pH值的實(shí)驗(yàn)操作是__________________________________。當(dāng)溶液中離子濃度小于1×10-6mol/L時(shí)視為沉淀完全,常溫下,加入NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH應(yīng)大于____[已知Ce(OH)3的Ksp=8.0×10-21,1g2=0.3]。

(6)寫出“氧化”步驟的化學(xué)方程式:_________________________________________。

【答案】 +3 增大固體與空氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料的利用率 2CeO2+2Cl-+8H+=2Ce3++Cl2↑+4H2O 避免十3價(jià)鈰以Ce(BF4)3沉淀的形式損失 取一張pH試紙放在干燥潔凈的表面皿上,用玻璃棒蘸取該溶液點(diǎn)在pH試紙的中央,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照 9.3 2Ce(OH)3+NaClO+H2O==2Ce(OH)4+NaCl

【解析】(1)化合物中各元素化合價(jià)之和為0,CeFCO3Ce的化合價(jià)為x,則x+(-1)+(+4)+(-2)×3=0,x=+3;答案為 +3

(2)對(duì)于固體參加的反應(yīng)來說,固體表面積越大,反應(yīng)速率越大“焙燒”前將礦石粉碎成細(xì)顆?稍龃蠊腆w表面積;答案為:增大固體與空氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料的利用率

(3)在生產(chǎn)過程中,酸浸I中會(huì)產(chǎn)生大量黃綠色氣體,說明Ce4+ 離子具有強(qiáng)氧化性,可將Cl- 氧化為Cl2離子方程式為:2CeO2+2Cl-+8H+=2Ce3++Cl2↑+4H2O;答案為:2CeO2+2Cl-+8H+=2Ce3++Cl2↑+4H2O;

(4)+3價(jià)鈰容易生成難溶物Ce(BF4)3,加入可溶性鉀鹽可避免+3價(jià)鈰生成Ce(BF4)3難溶物,從而減少Ce元素的損耗;答案為:避免+3價(jià)鈰以Ce(BF4)3沉淀的形式損失.

(5)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定PH的方法是撕下一小片pH試紙放在干燥潔凈的表面皿上,用玻璃棒蘸取該溶液點(diǎn)在pH試紙的中央,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比;當(dāng)溶液中離子濃度小于時(shí)視為沉淀完全,結(jié)合溶度積常數(shù)計(jì)算氫氧根離子濃度,,得到溶液,答案為:取一張pH試紙放在干燥潔凈的表面皿上,用玻璃棒蘸取該溶液點(diǎn)在pH試紙的中央,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照 ;9.3.

(6)NaClO將Ce(OH)3氧化為Ce(OH)4,其中NaCl為還原產(chǎn)物,答案為:2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑如圖所示。下列說法正確的是

A. 途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為2:3

B. 利用途徑③制備16g硫酸銅,消耗硫酸的物質(zhì)的量為0.1mL

C. 生成等量的硫酸銅,三個(gè)途徑中參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量:①=②=③

D. 與途徑①、③相比,途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A (g) +B (g)=2C (g)若經(jīng)2 s后測(cè)得C的濃度為0.6 mol/L,現(xiàn)有下列幾種說法,其中正確的是

①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 mol/ (Ls)

②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 mol (Ls)

③反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),A、B、C的反應(yīng)速率一定相等

④反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),A、B、C的物質(zhì)的量均不再變化

A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ③④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組比較不正確的是(

A.鋰與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈

B.還原性:K>Na,故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉

C.金屬性:K>Na>Li

D.堿金屬元素原子最外層電子數(shù)相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、M均為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì),A~D含有相同元素。其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

請(qǐng)回答:

(1)若A為淡黃色固體單質(zhì)。

①A元素在周期表中的位置是_____。

②下列敘述正確的是_____(填字母序號(hào))。

a.B屬于大氣污染物,是導(dǎo)致酸雨的重要原因之一

b.C可以與CaO反應(yīng)生成CaSO3

c.D的濃溶液可以在加熱條件下與金屬Cu反應(yīng)生成B

(2)若A為能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。

①寫出C→D的化學(xué)方程式:_____________________

②A與C反應(yīng)生成一種空氣中含量最多的氣體E,若該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移6mol電子,則生成的E在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____L。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室用硫酸鋁酸性溶液制備可溶性的堿式硫酸鋁[Ala(SO4b(OH)c],并用它對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理的過程如圖1:

(1)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO43轉(zhuǎn)化為Ala(SO4b(OH)c . 過濾時(shí)所用的玻璃儀器有、和燒杯,濾渣的主要成分為(填化學(xué)式).
(2)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量,其主要原因是;與吸收SO2前的溶液相比,熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將(填“增大”“減小”或“不變”).
(3)Ala(SO4b(OH)c中a、b、c的代數(shù)關(guān)系式為
(4)已知在常溫下溶液中Al3+、AlO2的濃度與溶液pH的關(guān)系如圖2所示.為確定堿式硫酸鋁的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①取2.18g堿式硫酸鋁樣品在空氣中灼燒至恒重,樣品質(zhì)量減少了0.36g.
②另取2.18g堿式硫酸鋁溶于水,調(diào)節(jié)溶液的pH到5.0~7.8.
③將②產(chǎn)生的沉淀過濾、洗滌、灼燒至恒重,稱量剩余固體為1.02g.
請(qǐng)計(jì)算樣品中Al3+和SO42的物質(zhì)的量之比(寫出計(jì)算過程).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板.得到的廢液中含有Fe2+、Cu2+、Fe3+和Cl.為回收銅并得到純凈的FeCl3溶液,下面是綜合利用的主要流程:

(1)FeCl3溶液和銅反應(yīng)的離子方程式為__

(2)上述方框內(nèi)物質(zhì)A和X的化學(xué)式:A__,X__。上述流程中有關(guān)Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化的離子方程式是__、__。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I.某化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)混合物A、B、C的物質(zhì)的量濃度(c)與時(shí)間(t)的關(guān)系如下表所示:

初始

2 min

4 min

6 min

c(A)/mol·L-1

1.45

1.28

1.00

1.00

c(B)/mol·L-1

0.38

0.72

1.28

1.28

c(C)/mol·L-1

0.095

0.18

0.32

0.32

(1) 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 __________________________________

(2)4 min末A的轉(zhuǎn)化率約為______________

II.某探究性學(xué)習(xí)小組用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應(yīng)得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

鋅的形態(tài)

反應(yīng)溫度/℃

收集100 mL氫氣所需時(shí)間/s

薄片

15

200

薄片

25

90

粉末

25

10

(3)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究________________對(duì)鋅和稀鹽酸反應(yīng)速率的影響。

(4)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ表明________,化學(xué)反應(yīng)速率越大。

(5)能表明固體的表面積對(duì)反應(yīng)速率有影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________________。

(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明鹽酸的濃度對(duì)該反應(yīng)的速率的影響:___________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某微粒的結(jié)構(gòu)示意圖為,試回答:

(1)x表示____________,y表示____________

(2)當(dāng)x-y > 10時(shí),該微粒是________(選填“陽離子”或“陰離子”或“原子”)

(3)當(dāng)時(shí),該微粒帶有2個(gè)單位的負(fù)電荷,則該微粒的符號(hào)為_________,該微粒的結(jié)構(gòu)示意圖為____________

(4)當(dāng)y=2的中性原子M跟y=7的中性原子N化合時(shí),形成化合物的化學(xué)式為__

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