實驗室以碳酸鈰[Ce2（CO3）3]為原料制備氧化鈰（CeO2）粉末，部分實驗過程如下：
已知：Ce（OH）4難溶于稀硝酸；Ce4+極易水解，酸性較強時有強氧化性。
（1）“氧化、沉淀”過程
①向酸溶后的溶液中加入氨水和H2O2溶液，維持pH為5～6充分反應，生成膠狀紅褐色過氧化鈰[Ce（OH）3O?OH]沉淀，加熱煮沸，過氧化鈰轉化為黃色氫氧化鈰[Ce（OH）4]。反應生成過氧化鈰的離子方程式為 2Ce3++6NH3?H2O+3H2O2=2Ce（OH）3O?OH+6NH+4+2H2O2Ce3++6NH3?H2O+3H2O2=2Ce（OH）3O?OH+6NH+4+2H2O。
②雙氧水與氨水的加入量之比對Ce3+氧化率的影響如圖1所示，H2O2與NH3?H2O物質的量之比大于1.20時，Ce3+氧化率下降的原因是 當H2O2和NH3?H2O物質的量之比大于1.20時因溶液中OH-濃度不足導致，溶液中Ce4+離子濃度增大，將過氧化氫氧化，自身則還原為Ce3+，因此Ce3+的氧化率降低當H2O2和NH3?H2O物質的量之比大于1.20時因溶液中OH-濃度不足導致，溶液中Ce4+離子濃度增大，將過氧化氫氧化，自身則還原為Ce3+，因此Ce3+的氧化率降低。
（2）“過濾、洗滌”過程
①“過濾”需用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和 玻璃棒玻璃棒。
②“洗滌”的實驗操作是 過濾完成后，在漏斗中注入適量蒸餾水，待洗滌液完全過濾后，重復操作2-3次過濾完成后，在漏斗中注入適量蒸餾水，待洗滌液完全過濾后，重復操作2-3次。
（3）“焙燒”過程
焙燒Ce（OH）4過程中測得剩余固體質量與起始固體質量的比值隨溫度變化的曲線如圖所示。則301～317℃范圍內，B→C發(fā)生反應的化學方程式為 Ce（OH）4 301～307℃ CeO2+H2OCe（OH）4 301～307℃ CeO2+H2O（寫出確定物質化學式的計算過程）。
（4）由稀土碳酸鹽獲取La（OH）3
以稀土碳酸鹽樣品[含有La2（CO3）3、Ce2（CO3）3和可溶性Ce2（SO4）3]為原料可獲得純凈的La（OH）3請補充實驗方案：向稀土碳酸鹽樣品中 加入2mol?L-1HNO3溶解；向酸溶后的溶液加入足量1mol/L氨水、30%H2O2溶液將，維持pH為5～6充分反應，生成膠狀紅褐色過氧化鈰[Ce（OH）3O?OH]沉淀，過濾；將濾液pH調至7.8以上，再次過濾，洗滌即可得到純凈La（OH）3加入2mol?L-1HNO3溶解；向酸溶后的溶液加入足量1mol/L氨水、30%H2O2溶液將，維持pH為5～6充分反應，生成膠狀紅褐色過氧化鈰[Ce（OH）3O?OH]沉淀，過濾；將濾液pH調至7.8以上，再次過濾，洗滌即可得到純凈La（OH）3，烘干，得到La（OH）3固體。[已知：La3+不與H2O2反應；La3+、Ce3+開始轉化為氫氧化物沉淀的pH分別為7.8、7.6；可選用的試劑有：1mol?L-1氨水、30%H2O2溶液、2mol?L-1HNO3溶液、2mol?L-1HCl溶液、1mol?L-1BaCl2溶液、去離子水]
NH
+
4
NH
+
4
301
～
307
℃
301
～
307
℃
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】2Ce3++6NH3?H2O+3H2O2=2Ce（OH）3O?OH+6+2H2O；當H2O2和NH3?H2O物質的量之比大于1.20時因溶液中OH-濃度不足導致，溶液中Ce4+離子濃度增大，將過氧化氫氧化，自身則還原為Ce3+，因此Ce3+的氧化率降低；玻璃棒；過濾完成后，在漏斗中注入適量蒸餾水，待洗滌液完全過濾后，重復操作2-3次；Ce（OH）4 CeO2+H2O；加入2mol?L-1HNO3溶解；向酸溶后的溶液加入足量1mol/L氨水、30%H2O2溶液將，維持pH為5～6充分反應，生成膠狀紅褐色過氧化鈰[Ce（OH）3O?OH]沉淀，過濾；將濾液pH調至7.8以上，再次過濾，洗滌即可得到純凈La（OH）3
NH
+
4
301
～
307
℃
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/10/23 4:0:1組卷：30引用：1難度：0.3
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．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”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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最大值應小于氫氧化物 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 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(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量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．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硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．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”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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最大值應小于氫氧化物 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 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，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+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(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量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．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硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．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”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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最大值應小于氫氧化物 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 ，常溫下，當pH=5時，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