Question

12．“中東有石油，中國(guó)有稀土”、稀土是極其重要的戰(zhàn)略資源．
（1）萃取是分離稀土元素的常用方法．已知化合物W作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來，W不能（填“能”或“不能”）與水互溶．實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行萃取操作時(shí)用到的主要玻璃儀器有分液漏斗、燒杯、玻璃棒、量筒等．
（2）鈰（Ce）是地殼中含量最高的稀土元素．在某強(qiáng)酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，調(diào)節(jié)pH≈3，Ce³⁺通過下列反應(yīng)形成Ce（OH）₄沉淀得以分離．完成反應(yīng)的離子方程式：2Ce³⁺+1H₂O₂+6H₂O═2Ce（OH）₄↓+6H⁺．
（3）取上述處理后得到Ce（OH）₄的產(chǎn)品0.6240g，加硫酸溶解后，用0.1mol•L^-1 CeSO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定終點(diǎn)時(shí)（鈰被還原為Ce³⁺）消耗29.10ml標(biāo)準(zhǔn)溶液，該產(chǎn)品中Ce（OH）₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是97.00%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)萃取劑選擇的原則及萃取實(shí)驗(yàn)用到的玻璃儀器解答；
（2）該反應(yīng)中Ce元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?4價(jià)，則Ce³⁺是還原劑，則雙氧水是氧化劑，得電子化合價(jià)降低，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒配平方程式；
（3）根據(jù)電子守恒建立關(guān)系式：Ce（OH）₄～FeSO₄，然后進(jìn)行計(jì)算求出Ce（OH）₄的質(zhì)量，最后求出質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）根據(jù)萃取劑選擇的原則可知萃取劑與水不互溶，所以W不能溶于水，萃取實(shí)驗(yàn)用到的玻璃儀器有：分液漏斗、燒杯、玻璃棒、量筒，所以還缺少的是分液漏斗；
故答案為：不能；分液漏斗；
（2）該反應(yīng)中Ce元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?4價(jià)，則Ce³⁺是還原劑，則雙氧水是氧化劑，得電子化合價(jià)降低，則O元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?2價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2，根據(jù)電荷守恒知未知微粒是氫離子，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒配平方程式為2Ce³⁺+H₂O₂+6H₂O═2Ce（OH）₄↓+6H⁺，
故答案為：2，1，6H₂O，2Ce（OH）₄↓，6H⁺；
（3）根據(jù)電子守恒可得關(guān)系：Ce（OH）₄～FeSO₄，
0.6240g樣品中含有Ce（OH）₄的物質(zhì)的量為：0.1000mol/L×0.02910L，
所以產(chǎn)品中Ce（OH）₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.1000mol/L×0.02910L}{0.624g}$×100%=97.00%；
故答案為：97.00%．

點(diǎn)評(píng) 本題為綜合題，涉及萃取實(shí)驗(yàn)、氧化還原方程式配平、有關(guān)方程式計(jì)算，明確萃取實(shí)驗(yàn)過程及儀器，明確氧化還原反應(yīng)得失電子守恒規(guī)律是解題關(guān)鍵，題目難度中等．