分析 利用氟碳鈰礦(主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一種工藝流程為,CeCO3F焙燒得CeO2、CeF4,用鹽酸和硼酸酸浸,過濾得沉淀Ce(BF)4和CeCl3濾液,Ce(BF)4與氯化鉀溶液反應得到CeCl3和KBF,CeCl3與前面濾液中CeCl3的合并再加氫氧化鈉,得Ce(OH)3沉淀,Ce(OH)3沉淀與鹽酸反應可得CeCl3•6H2O,加熱CeCl3•6H2O和NH4Cl的固體混合物可得到無水CeCl3,
(1)根據(jù)化合價代數(shù)和為0判斷;
(2)灼燒需要泥三角、酒精燈、三腳架、坩堝;
(3)由CeCl3溶液得到CeCl3•6H2O晶體包含的實驗步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥;
(4)在酸性條件下H2O2能還原CeO2生成Ce3+,根據(jù)元素守恒和電荷守恒書寫離子方程式;
(5)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液生成CeCl3和KBF,防止生成Ce(BF4)3沉淀;
(6)NH4Cl固體受熱分解產(chǎn)生HCl,可以抑制CeCl3水解,據(jù)此答題;
(7)①0.1000mol•l-1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液體積25.00ml,含有亞鐵離子的物質(zhì)的量為2.5×10-3mol,根據(jù)反應Fe2++Ce4+═Ce3++Fe3+,利用Ce元素守恒可知,可計算出CeCl3的質(zhì)量,進而確定樣品中CeCl3的質(zhì)量分數(shù);
②若使用久置的(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液進行滴定,由于亞鐵離子被空氣中氧氣氧化,所以會消耗標準液的體積為偏大,據(jù)此分析.
解答 解:(1)根據(jù)化合價代數(shù)和為0可知,CeCO3F中,Ce元素的化合價為+3價,
故答案為:+3;
(2)灼燒需要泥三角、酒精燈、三腳架、坩堝;
故答案為:bdef;
(3)由CeCl3溶液得到CeCl3•6H2O晶體包含的實驗步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,
故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶;
(4)稀硫酸、H2O2與CeO2反應的離子方程式為:H2O2+2CeO2+6H+=2Ce3++4H2O+O2↑,
故答案為:H2O2+2CeO2+6H+=2Ce3++4H2O+O2↑;
(5)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液生成CeCl3和KBF,這樣做的目的是避免三價鈰以Ce(BF4)3沉淀的形式損失或除去BF4-或提高CeCl3的產(chǎn)率,
故答案為:避免三價鈰以Ce(BF4)3沉淀的形式損失或除去BF4-或提高CeCl3的產(chǎn)率;
(6)由于NH4Cl固體受熱分解產(chǎn)生HCl,抑制CeCl3水解,所以加熱CeCl3•6H2O和NH4Cl的固體混合物可得到無水CeCl3,
故答案為:NH4Cl固體受熱分解產(chǎn)生HCl,抑制CeCl3水解;
(7)①0.1000mol•l-1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液體積25.00ml,含有亞鐵離子的物質(zhì)的量為2.5×10-3mol,根據(jù)反應Fe2++Ce4+═Ce3++Fe3+,利用Ce元素守恒可知,CeCl3的質(zhì)量為2.5×10-3mol×246.5g/mol=0.6163g,所以樣品中CeCl3的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{0.6163}{0.7500}$×100%=82.2%,
故答案為:82.2%;
②若使用久置的(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液進行滴定,由于亞鐵離子被空氣中氧氣氧化,所以會消耗標準液的體積為偏大,則測得該CeCl3樣品的質(zhì)量分數(shù)偏大,
故答案為:偏大.
點評 本題以提取CeCl3的一種工藝流程為載體,考查了化合價、離子反應、沉淀溶解平衡的計算、實驗基本操作、化學計算等知識,側(cè)重于考查學生的分析問題和解決問題的能量,注意相關基礎知識的學習與積累,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 膠體區(qū)別于其它分散系的本質(zhì)特征是分散質(zhì)的微粒直徑在1nm~100nm | |
B. | Fe(OH)3膠體帶正電 | |
C. | 往Fe(OH)3膠體中逐滴滴入硫酸溶液,現(xiàn)象是:先有紅褐色沉淀后沉淀溶解 | |
D. | Fe(OH)3膠體能夠吸附水中懸浮的固體顆粒沉降,達到凈水目的 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 化合反應 | B. | 分解反應 | C. | 置換反應 | D. | 復分解反應 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 維生素C能促進人體對鐵的吸收,利用了維生素C的氧化性 | |
B. | 食品中大量添加苯甲酸鈉燈防腐劑,可有效延長其保質(zhì)期 | |
C. | 《本草經(jīng)集注》中記載了區(qū)別硝石(KNO3)和樸消(Na2SO4)的方法:“以火燒之,紫青煙起,乃真硝石也”,這是運用了焰色反應 | |
D. | “從沙灘到用戶”,計算機芯片的材料是指單質(zhì)鐵 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A裝置實驗說明 Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S) | B.制備Fe(OH)2沉淀 | C.苯萃取碘水中的I2,分出水層后的操作 | D.記錄滴定終點讀數(shù) 為12.20mL |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 奎寧酸與莽草酸互為同分異構體 | |
B. | 兩種酸含有的官能團完全相同 | |
C. | 兩種酸均能發(fā)生加成反應、聚合反應和取代反應 | |
D. | 等物質(zhì)的量的奎寧酸和莽草酸分別與足量Na反應,同溫同壓下產(chǎn)生H2的體積比為5:4 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 加入過量濃鹽酸:H+、Ba2+、Cl-、ClO- | |
B. | 加入過量NaHCO3稀溶液:Na+、HCO3-、CO32-、C1O- | |
C. | 加入過量 Fe(NO3)2溶液:Ba2+、NO3-、Fe2+、C1O- | |
D. | 加入過量 Na2SO4溶液:Ba+、ClO-、Na+、SO42- |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 1 mol/L | B. | $\frac{100ρ}{103•65}$ mol/L | ||
C. | $\frac{ρ}{103.65}$ mol/L | D. | $\frac{0.1ρ}{103•65}$ mol/L |
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