分析 鈰礦石加入硫酸酸浸得到高鈰硫酸鹽,加入過(guò)氧化物稀硫酸還原高鈰硫酸鹽得到硫酸鈰溶液,加入氨水生成Ce(OH)2沉淀,通入氧氣氧化得到Ce(OH)4,分解得到CeO2,
(1)酸浸過(guò)程中,為了加快酸浸速率,可以升溫、增大濃度、增大接觸面積等措施加快浸出速率;
(2)過(guò)氧化氫還原高鈰硫酸鹽得到硫酸鈰溶液;
(3)Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20,當(dāng)離子濃度≤1.0×10-5mol/L,認(rèn)為離子沉淀完全,依據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算得到氫氧根離子濃度;
(4)氧化過(guò)程中Ce(OH)2沉淀通入氧氣氧化得到Ce(OH)4,氧氣為氧化劑,Ce(OH)2沉為還原劑,依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比;
(5)制備的CeO2是否為納米級(jí),溶于水利用膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)檢驗(yàn);
(6)過(guò)氧化氫在外地升高時(shí)會(huì)分解,還原劑濃度減小,反應(yīng)速率減;
(7)Fe2+將四價(jià)鈰還原成Ce3+,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒n[Ce(OH)4]=n[(NH4)2Fe(SO4)2],進(jìn)而計(jì)算產(chǎn)品純度.
解答 解:(1)將鈰礦石粉碎或加熱提高反應(yīng)溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度等都可以加快酸浸速率,
故答案為:將鈰礦石粉碎或加熱提高反應(yīng)溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度等;
(2)過(guò)氧化氫還原高鈰硫酸鹽得到硫酸鈰溶液,
故答案為:將高鈰硫酸鹽還原;
(3)Ksp[Ce(OH)3]=c(Ce3+)c3(OH-)=1.0×10-20,當(dāng)離子濃度≤1.0×10-5mol/L,c3(OH-)=$\frac{1.0×1{0}^{-20}}{1.0×1{0}^{-5}}$=1.0×10-15,
c(OH-)=1.0×10-5mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$=10-9mol/L,需加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至少為9,
故答案為:9;
(4)氧化過(guò)程中,4Ce(OH)3+2H2O+O2=4Ce(OH)4,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4,
故答案為:1:4;
(5)檢驗(yàn)制備的CeO2是否為納米級(jí)的方法是利用膠體的特征性質(zhì),將產(chǎn)品分散至水中,用一束強(qiáng)光照射,若產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),則制備的CeO2為納米級(jí),
故答案為:用一束強(qiáng)光照射,若產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),則制備的CeO2為納米級(jí);
(6)高鈰離子被還原的速率與溫度的關(guān)系如圖2所示.圖象中,溫度高于T0時(shí),高鈰離子被還原的速率逐漸減小的原因是:溫度越高,雙氧水的分解速率越快,使得溶液中雙氧水的濃度減小,反應(yīng)速率減慢,
故答案為:溫度越高,雙氧水的分解速率越快,使得溶液中雙氧水的濃度減小,反應(yīng)速率減慢;
(7)Fe2+將四價(jià)鈰還原成Ce3+,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒:n[Ce(OH)4]=n[(NH4)2Fe(SO4)2]=V×10-3L×cmol•L-1×$\frac{250ml}{20ml}$=0.0125cVmol,則m[Ce(OH)4]=208g/mol×0.0125cVmol=2.6cV g
故樣品的純度為$\frac{2.6cVg}{mg}$×100%=$\frac{2.6cV}{m}$×100%,
故答案為:$\frac{2.6cV}{m}$×100%.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成和成分的探究、物質(zhì)的分離提純方法、滴定實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析和計(jì)算等,為高考常見(jiàn)題型,側(cè)重分析、推斷及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | CO32-、NO3- | B. | Na+、Cl- | C. | Na+、NO3- | D. | Cl-、Na+、NO3- |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 液溴保存過(guò)程中,應(yīng)在其液面上加少量水進(jìn)行液封 | |
B. | 少量的堿金屬單質(zhì)均應(yīng)保存在煤油中 | |
C. | FeCl3溶液存放時(shí)應(yīng)加少量鹽酸 | |
D. | AgNO3溶液和KMnO4溶液均應(yīng)存放在棕色試劑瓶中 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 加熱蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固體 | |
B. | 除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固體 | |
C. | 明礬凈水的反應(yīng):Al3++3H2O?Al(OH)3(膠體)+3H+ | |
D. | 加熱蒸干KCl溶液,最后得到KOH固體(不考慮CO2的反應(yīng)) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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