硝酸铈铵[（NH4）2Ce（NO3）6]为橙红色结晶性粉末，易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸，主要用作氧化剂和分析试剂；二氧化铈（CeO2）为白色或黄白色固体，难溶于水，有强氧化性，主要用于玻璃、催化剂、电子管等工业。（NH4）2Ce（NO3）6和CeO2均是常见的强氧化剂，可用Ce2（CO3）3（难溶于水）为原料进行制取。
（1）碳酸铈可溶于硝酸中，写出酸溶1的离子方程式：Ce2（CO3）3+6H+=2Ce3++3H2O+3CO2↑Ce2（CO3）3+6H+=2Ce3++3H2O+3CO2↑。
（2）“沉淀1”时，溶液中Ce（NO3）3转化为Ce（OH）3（HO2）沉淀。写出沉淀1反应的化学方程式：2Ce（NO3）3+3H2O2+4H2O=2Ce（OH）3（HO2）↓+6HNO32Ce（NO3）3+3H2O2+4H2O=2Ce（OH）3（HO2）↓+6HNO3。
（3）“酸溶2”时，控制反应温度为80℃，硝酸与Ce（OH）3（HO2）分解产生的Ce（OH）4反应生成H2Ce（NO3）6，反应过程中有少量红棕色气体逸出。“酸溶2”时需控制硝酸的温度为80℃，原因是 加快化学反应速率的同时减少硝酸的挥发和分解加快化学反应速率的同时减少硝酸的挥发和分解。
（4）“沉淀2”时，控制其他条件一定，改变加入NH4NO3固体的量，测得（NH4）2Ce（NO3）6沉淀的收率如图-1所示。“沉淀2”时，不是采用反应计量数之比，而是控制加入n（NH4NO3）：n（Ce）=4：1的目的是 增加NH+4的浓度，加快反应的速率；此时（NH4）2Ce（NO3）6沉淀的收率较高增加NH+4的浓度，加快反应的速率；此时（NH4）2Ce（NO3）6沉淀的收率较高。
（5）已知：4Ce（OH）3（白色沉淀）+O2+2H2O═4Ce（OH）4（黄色沉淀），Ce（OH）4受热分解时失重百分比与温度的关系如图-2所示。实验小组以Ce2（CO3）3为原料制取CeO2，请设计实验方案：将Ce2（CO3）3完全溶解于盐酸中，向所得溶液中加入2mol/L氨水，至静置后向上层清液中加入氨水不再产生沉淀，向浊液中边搅拌边通入O2至沉淀完全变为黄色，洗涤滤渣，至最后一次洗涤滤液加入1mol/LHNO3酸化后再加入1mol/LAgNO3溶液不再产生沉淀，向将沉淀放入马弗炉中，控制温度为500℃下焙烧至固体质量不再减少向所得溶液中加入2mol/L氨水，至静置后向上层清液中加入氨水不再产生沉淀，向浊液中边搅拌边通入O2至沉淀完全变为黄色，洗涤滤渣，至最后一次洗涤滤液加入1mol/LHNO3酸化后再加入1mol/LAgNO3溶液不再产生沉淀，向将沉淀放入马弗炉中，控制温度为500℃下焙烧至固体质量不再减少，得CeO2固体。[须选用的试剂和仪器：2mol•L-1氨水、O2、1mol•L-1HNO3、1mol•L-1AgNO3溶液、马弗炉（可用于固体的高温加热）]
NH
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4
NH
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4
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】Ce2（CO3）3+6H+=2Ce3++3H2O+3CO2↑；2Ce（NO3）3+3H2O2+4H2O=2Ce（OH）3（HO2）↓+6HNO3；加快化学反应速率的同时减少硝酸的挥发和分解；增加的浓度，加快反应的速率；此时（NH4）2Ce（NO3）6沉淀的收率较高；向所得溶液中加入2mol/L氨水，至静置后向上层清液中加入氨水不再产生沉淀，向浊液中边搅拌边通入O2至沉淀完全变为黄色，洗涤滤渣，至最后一次洗涤滤液加入1mol/LHNO3酸化后再加入1mol/LAgNO3溶液不再产生沉淀，向将沉淀放入马弗炉中，控制温度为500℃下焙烧至固体质量不再减少
NH
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【解答】
【点评】
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发布：2024/5/15 8:0:8组卷：27引用：1难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
