题目

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备 CeO2的一种工艺流程如下： 已知：①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，也能与SO42-结合成[CeSO4]2+； ②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2 ]萃取，而Ce3+不能。 回答下列问题： （1）“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是__________________。 （2）“萃取”时存在反应：Ce4+ +n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为__________________；下图中D是分配比，表示Ce(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比()。保持其它条件不变，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-)，D随起始料液中c(SO42-)变化的原因：___________ 。 （3） “反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作__________________ (填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)，每有1molH2O2参加反应，转移电子的物质的量为__________________。 （4）“氧化”步骤的化学方程式为 ___________________ 。 （5）取上述流程中得到的CeO2产品0.4500 g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+，其他杂质均不反应)，消耗25.00 mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为__________________。 答案：（1） 增大固体与气体的接触面积，增大反应速率；提高原料的利用率（2分） （2） 分液漏斗（1分）  随着c(SO42-)增大，水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+，导致萃取平衡向生成[CeSO4]2+移动，D迅速减小（2分） （3）还原剂（1分） 2mol （1分） （4） 2Ce (OH)3+NaClO+H2O＝2Ce(OH)4+NaCl（2分） （5） 95.56%（2分）

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