（全国版）2021届高考化学二轮复习 题型检测 第二类 非选择题专练（含解析）.doc

-35-第二类非选择题专练非选择题增分练(一)26．稀土是一种重要的战略资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈等稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼工艺流程如下：已知：ⅰ.铈的常见化合价为＋3、＋4。焙烧后铈元素转化成CeO2和CeF4。四价铈不易进入溶液，而三价稀土元素易进入溶液。ⅱ.酸浸Ⅱ中发生反应：9CeO2＋3CeF4＋45HCl＋3H3BO3===Ce(BF4)3↓＋11CeCl3＋6Cl2↑＋27H2O请回答下列问题：(1)①焙烧氟碳铈矿的目的是______________________________________。②焙烧后产生的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CeO2CeO2(1－x)＋xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式：_______________________________________。(2)在酸浸Ⅰ中用盐酸浸出时，有少量铈进入滤液，且产生黄绿色气体。少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________________。(3)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是____________________________________。(4)操作Ⅰ的名称为__________，在实验室中进行操作Ⅱ时所需要的硅酸盐仪器有________。(5)“操作Ⅰ”后，向溶液中加入NaOH溶液来调节溶液的pH，以获得Ce(OH)3沉淀，常温下加入NaOH调节溶液的pH应大于________即可认为Ce3＋已完全沉淀。(已知：Ksp[Ce(OH)3]＝1.0×10－20)(6)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品5.000g，加酸溶解后，向其中加入含0.03300molFeSO4的FeSO4溶液使Ce4＋全部被还原成Ce3＋，再用0.1000mol·L－1的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点时，消耗20.00mL标准溶液。则该产品中Ce(OH)4的质量分数为________(已知氧化性：Ce4＋＞KMnO4；Ce(OH)4的相对分子质量为208)。解析：(1)①通过焙烧氟碳铈矿，可将铈氧化为四价，便于与其他稀土元素分离。②尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1－x)＋xO2↑(0≤x≤0.25)的循环，可知CeO2具有氧化性，可氧化CO生成CO2，则CeO2消除CO尾气的化学方程式为2xCO＋CeO2===CeO2(1－x)＋2xCO2；(2)在酸浸Ⅰ中用盐酸溶解CeO2，有少量铈进入滤液，可知有Ce3＋生成，且产生黄绿色气体，为Cl2，则发生反应的离子方程式是2CeO2＋2Cl－＋8H＋===2Ce3＋＋Cl2↑＋4H2O；(3)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液生成CeCl3和KBF，这样做的目的是避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失或除去BFeq\o\al(－,4)或提高CeCl3的产率；(4)操作Ⅰ为固液分离，应是过滤操作；操作Ⅱ为萃取，则所需要的硅酸盐仪器有分液漏斗、烧杯；(5)溶液中的c(Ce3＋)等于1×10－5mol·L－1时，可认为Ce3＋沉淀完全，根据Ksp[Ce(OH)3]＝c(Ce3＋)·c3(OH－)＝1×10－20可知，c(OH－)＝eq\r(3,\f(1×10－20,1×10－5))mol·L－1＝1×10－5mol·L－1，此时溶液的pH为9，即加入NaOH溶液调节溶液的pH应大于9即可认为Ce3＋已完全沉淀；(6)用0.1000mol·L－1的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点时，消耗20.00mL标准溶液，氧化溶液中剩余的Fe2＋，根据得失电子守恒可知，剩余Fe2＋的物质的量为0.1000mol·L－1×0.02L×eq\f(7－2,3－2)＝0.01mol，则还原Ce4＋消耗的Fe2＋的物质的量为0.03300mol－0.01mol＝0.02300mol，根据Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，则Ce4＋的物质的量为0.02300mol，该产品中Ce(OH)4的质量分数为eq\f(0.023mol×208g/mol,5.00g)×100%＝95.68%。答案：(1)①将铈氧化为四价便于与其他稀土元素分离②2xCO＋CeO2===CeO2(1－x)＋2xCO2(2)2CeO2＋2Cl－＋8H＋===2Ce3＋＋Cl2↑＋4H2O(3)避免Ce3＋以Ce(BF4)3形式沉淀而损失(或将Ce3＋全部转化为CeCl3，提高产率)(4)过滤分液漏斗、烧杯(5)9(6)95.68%27．芳香化合物在催化剂催化下与卤代烃发生取代反应称为Friedel­Cr