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高中化学
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综合题
1.
(2022·河南模拟)
我国科学家利用一种廉价、高效的铈基催化剂,解决了在室温下把甲烷一步转化为液态产品的科学难题。二氧化铈是常用的催化剂,以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO
3
)制备CeO
2
的工艺流程如图所示:
已知:CeO
2
难溶于稀盐酸,可溶于浓盐酸;Ce
2
O
3
可溶于稀盐酸。
请回答下列问题:
(1) CeFCO
3
中铈的化合价为
;将氟碳铈矿研磨成精矿的目的是
。
(2) 碳酸氢钠在270℃时可完全分解。500℃时在空气中焙烧,CeFCO
3
与Na
2
CO
3
发生化学反应,生成CeO
2
与Ce
2
O
3
(2:1)、NaF及一种气体,该反应的化学方程式为
。
(3) 焙烧后对产物进行水洗,水洗液不宜使用玻璃容器盛装的原因是
。
(4) 工业生产中,不仅要考虑目标产物的含量,还要综合考虑生产过程中的时间效率。酸浸时,CeO
2
含量随盐酸浓度、酸浸温度的变化曲线如图所示,则最适宜的盐酸浓度和酸浸温度为
;当温度升高到一定程度后,CeO
2
含量随温度升高而减小,其原因可能是
。
(5) 室温下,向酸浸液中加入氢氧化钠溶液调节pH使Ce
3+
沉淀完全(通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1x10
-5
mol·L
-1
时,沉淀就达完全),则应调节pH大于
。(Ksp[Ce(OH)
3
]=1.0x10
-20
)。
(6) 为测定酸浸液中CeCl
3
的浓度,现量取酸浸液V
1
mL,加入过量过硫酸铵溶液将Ce
3+
氧化为Ce
4+
, 加热煮沸2min,然后用cmol/L(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
标准溶液滴定,测得终点时消耗标准溶液V
2
mL,则CeCl
3
的浓度为
mol·L
-1
(已知:过硫酸铵具有强氧化性,受热易分解;Fe
2+
+Ce
4+
=Ce
3+
+Fe
3+
)。若上述过程中没有进行煮沸操作,则测定结果将会
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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