鈰（Ce）是一種典型的稀土元素，屬于國(guó)家戰(zhàn)略資源。以玻璃粉末（主要含CeO2，還含少量SiO2Fe2O3、Al2O3及微量MnO）為原料可制備無(wú)水氯化鈰（CeCl3），主要步驟如下：
（1）酸浸：用稀硫酸和雙氧水的混合溶液浸取玻璃粉末，浸取液中含有Ce3+、Fe3+、Al3+、Mn2+等金屬陽(yáng)離子。CeO2不溶于水，寫(xiě)出其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Fe2O3+6H+=Fe3++3H2O，Al2O3+6H+=Al3++3H2O；最適溫度為75℃，最適氫離子濃度為2.3mol/LFe2O3+6H+=Fe3++3H2O，Al2O3+6H+=Al3++3H2O；最適溫度為75℃，最適氫離子濃度為2.3mol/L。Ce的浸出率與c（H+）、溫度的關(guān)系如圖所示。生產(chǎn)中應(yīng)選擇的適宜條件為 最適溫度為75℃，最適氫離子濃度為2.3mol/L最適溫度為75℃，最適氫離子濃度為2.3mol/L。
（2）除雜：向浸出液中加入NaOH調(diào)節(jié)pH除去Fe3+、Al3+。注：當(dāng)pH＞12時(shí)，Al（OH）3沉淀開(kāi)始溶解。有關(guān)沉淀數(shù)據(jù)如下表（“完全沉淀”時(shí)金屬離子濃度≤1.0×10-5mol/L）。
| 沉淀 | Al（OH）3 | Fe（OH）3 | Ce（OH）3 | Mn（OH）2 |
| 恰好完全沉淀時(shí)pH | 5.2 | 2.8 | 9 | 10.1 |
5.2≤pH≤8
5.2≤pH≤8
（加入NaOH溶液，忽略體積變化）。（3）萃取與反萃取：向除雜后的溶液中，加入有機(jī)物HT，發(fā)生反應(yīng)：Ce3+（水層）+3HT（有機(jī)層）?CeT3（有機(jī)層）+3H+（水層）。向分離所得有機(jī)層中加入
鹽酸
鹽酸
能獲得較純的CeCl3溶液。結(jié)晶析出：將CeCl3溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，得到CeCl3?7H2O晶體。（4）加熱脫水：將NH4Cl固體和CeCl3?7H2O混合，在真空中加熱可得無(wú)水CeCl3。加入NH4Cl固體的作用是
NH4Cl固體受熱分解生成的HCl抑制Ce3+水解，所以將NH4Cl固體與CeCl3?7H2O混合真空加熱可得無(wú)水CeCl3
NH4Cl固體受熱分解生成的HCl抑制Ce3+水解，所以將NH4Cl固體與CeCl3?7H2O混合真空加熱可得無(wú)水CeCl3
。【答案】Fe2O3+6H+=Fe3++3H2O，Al2O3+6H+=Al3++3H2O；最適溫度為75℃，最適氫離子濃度為2.3mol/L；最適溫度為75℃，最適氫離子濃度為2.3mol/L；5.2≤pH≤8；鹽酸；NH4Cl固體受熱分解生成的HCl抑制Ce3+水解，所以將NH4Cl固體與CeCl3?7H2O混合真空加熱可得無(wú)水CeCl3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：3引用：1難度：0.5
相似題
-
1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5