Question

(12分)铈是一种重要的稀土金属元素，以下是其重要化合物Ce(OH)₄的一种制备方法：

注：高铈是指溶液中Ce为+4价。

(1)高铈硫酸盐溶液可用于吸收硝酸工厂废气中的NO(如下图)，则该反应过程中氧化产物为       。

(2)已知硫酸铈钠中各离子的物质的量之比为1:1:2，则硫酸铈钠的化学式为          。

(3)“还原”过程温度不能过高的原因是            。

(4)写出加入氨水时发生反应的离子方程式                。

(5)“氧化”过程若用NaClO代替O₂，写出该反应的化学方程式                。

(6)为测定Ce(OH)₄样品的纯度，现设计如下步骤：取上述样品2.68g用适量稀硫酸溶解后，加蒸馏水稀释至100ml。准确量取出20.00ml溶液于锥形瓶中，滴加2～3滴邻菲罗啉(指示剂)，用0.1000mol·L^－1 FeSO₄标准溶液滴定至终点，并记录消耗FeSO₄标准溶液的体积。将上述步骤重复2～3次，记录消耗标准溶液的平均体积为25.00ml，则产品的纯度为                。

Answer

(1)NO2－、NO3－

(2)NaCe(SO4)2

(3)防止H2O2分解

(4)Ce3++3NH3·H2O=Ce(OH)3↓+3NH4+

(5)2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl

(6)0.97

【解析】

试题分析：(1)高铈硫酸盐溶液可用于吸收硝酸工厂废气中的NO，根据图示，NO被氧化为NO2－、NO3－，因此该反应过程中氧化产物为，故答案为：NO2－、NO3－；

(2)根据硫酸铈钠中各离子的物质的量之比为1:1:2，结合化合价钠为+1价，硫酸根为-2价，铈为金属元素，显正价，则硫酸铈钠的化学式为NaCe(SO4)2，其中铈显+3价，故答案为：NaCe(SO4)2；

(3)“还原”过程温度过高，双氧水会发生分解，故答案为：防止H2O2分解；

(4)硫酸铈钠的化学式为NaCe(SO4)2，其中铈显+3价，加入氨水时发生反应的离子方程式为Ce3++3NH3·H2O=Ce(OH)3↓+3NH4+，故答案为：Ce3++3NH3·H2O=Ce(OH)3↓+3NH4+；

(5)“氧化”过程是将+3价的铈氧化为+4价，用NaClO代替O2，反应的化学方程式为2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl，故答案为：2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl；

(6)Fe2+将四价铈还原成Ce3+，Fe2+被氧化为Fe3+，根据电子转移守恒：n[Ce(OH)4]=n(FeSO4)=0.025L×0.1mol•L-1×=0.0125mol，则m[Ce(OH)4]=208g/mol×0.0125mol=2.6 g，故样品的纯度为×100%=97%，故答案为：97%。

考点：考查了物质制备的工艺流程、化学计算、化学实验的基本操作、物质的分离和提纯的相关知识。