二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以*碳铈矿(主要含CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如...

问题详情：

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以*碳铈矿(主要含CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下：

已知：4+能与Fˉ结合成[CeFx](4-x)+，也能与SO42-结合成[CeSO4]2+；

ⅱ.在硫*体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能

ⅲ.常温下，Ce2(CO3)3饱和溶液浓度为1.0×10-6mol·L-1。

回答下列问题：

（1）“氧化焙烧”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是                      、

                             (写出2种即可)。

（2）写出“氧化焙烧”产物CeO2与稀H2SO4反应的离子方程式：                         。

（3）“萃取”时存在反应：Ce4++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+。D表示Ce4+分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比(D=)。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-)增大而减小的原因是

                                                                               。

（4）浸渣经处理可得Ce(BF4)3，加入KCl溶液发生如下反应：

Ce(BF4)3(s)+ 3K+(aq) 3KBF4(s)+ Ce3+(aq)。

若一定温度时，Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，则该反应的平衡常数K=             (用a、b表示)。

（5）“反萃取”中加H2O2的主要反应离子方程式为                                     。在“反萃取”后所得水层中加入1.0mol·L-1的NH4HCO3溶液，产生Ce2(CO3)3沉淀，当Ce3+沉淀完全时[c(Ce3+)=1×10-5mol·L-1]，溶液中c(CO32-)约为                      。

（6）CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1-x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式：                               。

【回答】

（1）矿石粉碎成细颗粒   通入大量空气 （各1分，共2分）

（2） CeO2+4H++SO42-=[CeSO4]2++2H2O（2分）  

（3） 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+方向移动，D迅速减小（2分 ）

（4） （2分）     （5）2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+（2分）  1×10-6mol/L（2分） 

（6）2xCO+CeO2 = CeO2(1-x)+2xCO2（2分）

知识点：电离平衡单元测试

题型：综合题