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CO2是一種稀土氧化物,在催化劑、電化學(xué)、光學(xué)等方面都有重要應(yīng)用。CeO2是淡黃色固體粉末,難溶于水,熔點(diǎn)為2600℃。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(一)制備CeO2
Ⅰ.取一定量化學(xué)計(jì)量比的Ce(NO33?6H2O和NaOH分別溶解在5mL和35mL的去離子水中,分別磁力攪拌30min后,再將兩種液體混合,繼續(xù)磁力攪拌30min,形成白色絮狀沉淀[Ce(OH)3]。將混合溶液加熱(并通入O2),在一定溫度下反應(yīng)一段時(shí)間。通過(guò)離心方法將Ce(OH)4沉淀分離出來(lái)。
Ⅱ.用水和無(wú)水乙醇分別洗滌Ce(OH)4沉淀3次。
Ⅲ.將洗滌后的樣品轉(zhuǎn)入干燥爐中,在60℃下干燥24h,得到淡黃色粉末CeO2。
(1)盛放NaOH溶液的儀器名稱為
恒壓漏斗
恒壓漏斗
,無(wú)水乙醇的作用是
除去沉淀表面多余的水分,使沉淀快速干燥
除去沉淀表面多余的水分,使沉淀快速干燥
。
(2)寫出由Ce(OH)3和O2反應(yīng)制備Ce(OH)4的化學(xué)方程式:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
。
(二)某樣品中CeO2[M(CeO2)=172.1]純度的測(cè)定
稱取mg樣品置于錐形瓶中,加入50mL水及20mL濃硫酸,分批加入H2O2溶液,每次5mL,搖勻,低溫加熱,直至樣品完全溶解。加熱除盡錐形瓶中的H2O2,冷卻后稀釋至250mL,加入5mL10g?L-1AgNO3溶液催化,再加入過(guò)量的過(guò)硫酸銨[(NH42S2O8]溶液,低溫加熱,將Ce3+氧化成Ce4+,當(dāng)錐形瓶中無(wú)氣泡冒出,再煮沸2min。待冷卻后,加入5滴鄰二氮菲-亞鐵指示液,用(NH42Fe(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗cmol?L-1的(NH42Fe(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。已知鄰二氮菲與Fe2+可形成紅色配合物,這種離子可表示為[Fe(phen)3]2+。
(3)實(shí)驗(yàn)中分批加入H2O2溶液時(shí),采取低溫加熱的原因是
溫度低,反應(yīng)速率慢,溫度高,H2O2會(huì)分解
溫度低,反應(yīng)速率慢,溫度高,H2O2會(huì)分解

(4)加熱煮沸過(guò)程中,(NH42S2O8在溶液中反應(yīng)生成NH4HSO4和O2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2(NH42S2O8+2H2O
Δ
4NH4HSO4+O2
2(NH42S2O8+2H2O
Δ
4NH4HSO4+O2
;判斷滴定終點(diǎn)的方法是
滴加最后半滴(NH42Fe(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),溶液顏色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色
滴加最后半滴(NH42Fe(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),溶液顏色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色
。
(5)樣品中CeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=
172
.
1
c
V
1000
m
×100%
172
.
1
c
V
1000
m
×100%
(用含有c、V、m的代數(shù)式表示)。
(6)CeO2是汽車尾氣凈化催化劑的關(guān)鍵成分,它能在還原氣氛中供氧,在氧化氣氛中耗氧。在尾氣消除過(guò)程中發(fā)生著CeO2CeO2(1-x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循環(huán)。請(qǐng)寫出CeO2消除CO尾氣的化學(xué)方程式:
2xCO+CeO2=CeO2(1-x)+2xCO2
2xCO+CeO2=CeO2(1-x)+2xCO2
。

【答案】恒壓漏斗;除去沉淀表面多余的水分,使沉淀快速干燥;4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4;溫度低,反應(yīng)速率慢,溫度高,H2O2會(huì)分解;2(NH42S2O8+2H2O
Δ
4NH4HSO4+O2↑;滴加最后半滴(NH42Fe(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),溶液顏色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色;
172
.
1
c
V
1000
m
×100%;2xCO+CeO2=CeO2(1-x)+2xCO2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:31引用:2難度:0.6
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):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,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):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,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):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,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
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