(13分)rm Ce_2(CO_3)_3可用于催化载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(rm Ce)主要以rm CePO_4形式存在,还含有rm SiO_2、rm Al_2O_3、rm Fe_2O_3、rm CaF_2等物质。以独居石为原料制备(rm Ce_2(CO_3)_3)cdot n(rm H_2O)的工艺流程如图:①MgO调 =5-|||-浓H2SO4 H2O FeCl3溶液 ②絮凝剂 NH4HC O3溶液-|||-独居石 一 焙烧 一 水浸 除磷 聚沉 沉铈 Ce2(CO3)3·nH2O-|||-酸性废气 滤渣I 滤渣Ⅱ 滤渣Ⅲ 滤液回答下列问题:(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为 ;(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有 (至少写两条);(3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式);(4)加入絮凝剂的目的是 ;(5)“沉铈”过程中,生成(rm Ce_2(CO_3)_3)cdot n(rm H_2O)的离子方程式为 ,常温下加入的rm NH_4HCO_3溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)(已知:rm NH_3cdot H_2O的K_mathrm(b) =1.75times 10^-5,rm H_2CO_3的K_mathrm(a1)=4.4times10^-7 ,K_mathrm(a2)=4.7times10^-11 );(6)滤渣Ⅱ的主要成分为rm FePO_4,在高温条件下,rm Li_2CO_3、葡萄糖(rm C_6H_(12)O_6)和rm FePO_4可制备电极材料rm LiFePO_4,同时生成rm CO和rm H_2O,该反应的化学方程式为 。
(13分)$$\rm Ce_2(CO_3)_3$$可用于催化载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈($$\rm Ce$$)主要以$$\rm CePO_4$$形式存在,还含有$$\rm SiO_2$$、$$\rm Al_2O_3$$、$$\rm Fe_2O_3$$、$$\rm CaF_2$$等物质。以独居石为原料制备$${\rm Ce_2(CO_3)_3}\cdot n{\rm H_2O}$$的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为 ;
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有 (至少写两条);
(3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式);
(4)加入絮凝剂的目的是 ;
(5)“沉铈”过程中,生成$${\rm Ce_2(CO_3)_3}\cdot n{\rm H_2O}$$的离子方程式为 ,常温下加入的$$\rm NH_4HCO_3$$溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)(已知:$$\rm NH_3\cdot H_2O$$的$$K_\mathrm{b} =1.75\times 10^{-5}$$,$$\rm H_2CO_3$$的$$K_\mathrm{a1}=4.4\times10^{-7} $$,$$K_\mathrm{a2}=4.7\times10^{-11} $$);
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为$$\rm FePO_4$$,在高温条件下,$$\rm Li_2CO_3$$、葡萄糖($$\rm C_6H_{12}O_6$$)和$$\rm FePO_4$$可制备电极材料$$\rm LiFePO_4$$,同时生成$$\rm CO$$和$$\rm H_2O$$,该反应的化学方程式为 。
题目解答
答案
(除特殊标注外,每空1分)
(1)$$ \rm _{58}^{138}Ce$$
(2)粉碎样品、搅拌(或者适当升温,合理即可)
(3)$$\rm Al(OH)_3、Fe(OH)_3$$(2分)
(4)加入絮凝剂是为了促进$$\rm Al(OH)_3、Fe(OH)_3$$胶体聚沉,便于分离(2分)
(5)$${(n-3)\rm H_2O+6\rm{HCO_3^{-}} +2\rm{Ce^{3+}} \ {\!=\!=\!=}\ Ce_2(CO_3)_3\cdot }{\it n}{\rm H_2O}+3\rm{CO_2} \uparrow$$(3分);碱性
(6)$$\rm 3Li_2CO_3+C_6H_{12}O_6+6FePO_4 \ \overset{高温}{\!=\!=\!=} \ 6Li FePO_4+9CO\uparrow+6H_2O$$(3分)