二氧化铈可用在化妆品中起到抗紫外线作用，工业上以氟碳铈矿（CeCO₃F，含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等杂质）为原料制备二氧化铈、硫酸铝铵晶体[NH₄Al₂（SO₄）₂]和硫酸亚铁铵[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]晶体，其工艺流程如图所示：

已知：①CeO₂不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液，Ce₂O₃易溶于强酸。
②常见离子开始沉淀和完全沉淀pH表

离子 Fe²⁺ Fe³⁺ Al³⁺

开始沉淀时的pH 7.6 1.5 3.4

完全沉淀时的pH 9.6 2.8 4.7

回答下列问题：
（1）“氧化焙烧”时，气体与矿料逆流而行进行投料，其目的是
增大反应物接触面积，加快化学反应速率
增大反应物接触面积，加快化学反应速率
，此时，发生化学方程式为
4
C
e
C
O
3
F
+
2
H
2
O
+
O
2
焙烧

4
C
e
O
2
+
4
C
O
2
+
4
HF
4
C
e
C
O
3
F
+
2
H
2
O
+
O
2
焙烧

4
C
e
O
2
+
4
C
O
2
+
4
HF
。
（2）“滤渣Ⅰ”的主要成分是
CeO₂
CeO₂
和
SiO₂
SiO₂
（填化学式）。虽浓盐酸价格便宜，但用于溶解“滤渣Ⅰ”的缺点是
生成Cl₂污染环境
生成Cl₂污染环境
，若用稀硫酸和双氧水代替浓盐酸，则发生反应的离子方程式为
2
C
e
O
2
+
H
2
O
2
+
6
H
+
=
2
C
e
3
+
+
O
2
↑
+
4
H
2
O
2
C
e
O
2
+
H
2
O
2
+
6
H
+
=
2
C
e
3
+
+
O
2
↑
+
4
H
2
O
。
（3）“滤液Ⅰ”中加入物质X的目的是
将Fe³⁺还原为Fe²⁺
将Fe³⁺还原为Fe²⁺
。
（4）“操作①”加入浓氨水调节pH后，溶液pH范围是
4.7～7.6
4.7～7.6
。
（5）“滤渣Ⅲ”在制备硫酸铝铵晶体过程中，理论上需加入稀硫酸和（NH₄）₂SO₄的物质的量之比为
3：1
3：1
。

【答案】增大反应物接触面积，加快化学反应速率；

焙烧

；CeO₂；SiO₂；生成Cl₂污染环境；

↑

；将Fe³⁺还原为Fe²⁺；4.7～7.6；3：1

【解答】

【点评】

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发布：2024/7/7 8:0:9组卷：37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、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：

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

在“除杂”步骤中，为除去Fe³⁺和Al³⁺，溶液的pH最大值应小于

，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K_sp[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

发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5

发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5