Question

【题目】工业上利用氟碳铈矿（主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一种工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）已知CeCO3F中C为+4价，Ce元素的化合价为_______。焙烧后Ce元素被________。（填“氧化”或“还原”）

（2）酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式：_______________________________。

（3）向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是__________________。

（4）CeCl3 .6H2O属于___________物（填“纯净”或“混合物”）

（5）准确称取0.75gCeCl3样品置于锥形瓶中，加入适量过硫酸铵溶液将Ce3+氧化为Ce4+，然后加入25ml 0.10mol/l (NH4)2Fe(SO4)2与之恰好反应完。（已知：Fe2+＋Ce4+=Ce3+＋Fe3+)该样品中CeCl3的质量分数为____________。

Answer 1

【答案】 ＋3 氧化 H2O2＋2CeO2＋6H＋===2Ce3＋＋4H2O＋O2↑ 避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失（或除去BF或提高CeCl3的产率或其他合理答案） 纯净 82.2%

【解析】（1）. 已知CeCO3F中C为+4价，根据化合价代数和为0可知，Ce元素的化合价为+3价，焙烧后所得的产物为CeO2、CeF4，在这两种物质中Ce元素的化合价都是+4价，所以在焙烧过程中Ce元素的化合价升高，被氧化，故答案是：+3；氧化；

（2）. 稀硫酸、H2O2、CeO2反应的离子方程式是：H2O2＋2CeO2＋6H＋===2Ce3＋＋4H2O＋O2↑，故答案为：H2O2＋2CeO2＋6H＋===2Ce3＋＋4H2O＋O2↑；

（3）. 向Ce(BF4)3中加入KCl溶液生成CeCl3和KBF，这样做的目的是避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失或除去BF4或提高CeCl3的产率，

故答案为：避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失（或除去BF4或提高CeCl3的产率）；

（4）.含有固定数目结晶水的化合物都是纯净物，故CeCl3.6H2O属于纯净物。

（5）. 25ml 0.10mol/l (NH4)2Fe(SO4)2溶液，含有亚铁离子的物质的量为2.5×103mol，根据反应Fe2+＋Ce4+=Ce3+＋Fe3+，利用Ce元素守恒可知，CeCl3的质量为2.5×103mol×246.5g/mol=0.6163g，所以样品中CeCl3的质量分数为0.6163g÷0.75g×100%=82.2%，

故答案为：82.2%。