稀土元素的分类是什么?都是粉末状的吗?有很多种颜色吗?
稀土元素是一个抽象的概念,并没有什么形状;只有具体到稀土单质或化合物时才表现形状。
稀土大多数情况下做成化合物来卖,最常见的是稀土氧化物,而稀土氧化物都是未烧结的粉末,具有不同的颜色:
白色:RE2O3 (RE = Sc Y La Eu Ga Yb Lu)
黄色:CeO2 Sm2O3 Dy2O3 Ho2O3
紫色:Nd2O3
黑色:Pr6O11
灰黑色:Tb4O7
紫红色:Er2O3
绿色:Tm2O3
不一样
氧化铈是铈氧化物的总称
二氧化铈cerium dioxide
资料: 分子式:CeO2
CAS号:
性质: 为浅黄色面心立方结构。为强的氧化剂,稀酸中较稳定,在浓酸中将放出氧,变为三价离子,将浓盐酸氧化放出氯气。于碱溶液中稳定。在溶液中Ce4+将于阴离子形成稳定性不同的络离子,如在硫酸和高氯酸介质中。可用三价的草酸盐、碳酸盐、硝酸盐或氢氧化物在空气中灼烧而制得。可用来制备抛光粉和汽车尾气催化剂。
氧化铈cerium oxides
资料: 分子式:
CAS号:
性质:铈的氧化物的总称。常见者有三氧化二铈(dicerium trioxide,Ce2O3)和二氧化铈(cerium dioxide,CeO2)。在三氧化二铈与二氧化铈之间存在相当多的氧化物物相,均不稳定。三氧化二铈具有稀土倍半氧化物的六方结构。熔点2210℃。沸点3730℃。对空气敏感。在一氧化碳气氛中,1250℃温度下加热二氧化铈和碳粉的混合物即可制得。主要用作催化剂。二氧化铈是最重要的、具有代表性的铈的氧化物。具有萤石结构。黄色固体(纯品为白色)。熔点2600℃。不溶于水。难溶于硫酸、硝酸。在空气中加热铈、氢氧化铈(III)或草酸铈(III)均可制得二氧化铈。用于镜头抛光剂。二氧化铈在低温、低压下形成缺氧物相,例如CenO2n-2(n=4,6,7,9,10,11),通常呈蓝色。Ce6Oll,蓝色固体。Ce7O12,在CeO2晶胞结构基础上短缺七分之一的氧,蓝黑色固体,熔点1000℃(分解)。Ce9O16暗蓝色固体,熔点625℃(分解)。Cel0O18,在CeO2晶脆结构基础上短缺十分之一的氧,暗蓝色固体,熔点575~595℃(分解)。CellO2O,暗蓝色固体,熔点435℃(分解)。它们在半导体材料、高级颜料及感光玻璃的增感剂、汽车尾气的净化器方面有广泛应用。
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| (1) (共4分) Fe 3 + (1分) 取最后一次洗涤液(1分),加入KSCN溶液(1分),若不出现红色,则已洗净(1分);反之,未洗净(其他合理答案均可) (2) (共4分) 2CeO 2 +H 2 O 2 +6H + =2Ce 3 + +O 2 ↑+4H 2 O(3分) (配平错扣2分、没有↑扣1分) SiO 2 (1分) (3)不能 分液漏斗(各2分) (4)97%或0.97( 4分) |
| 试题分析:(1)废玻璃粉末中含有的二氧化铈和二氧化硅都是难溶于酸的,加入稀盐酸目的是溶解氧化铁等杂质,所以得到的滤渣主要是SiO 2 、CeO 2 ,对滤渣进行洗涤就是要洗去残留的可溶性的Fe 3 + 杂质,所以检验该离子是否洗净,应该取最后一次洗涤液,加入KSCN试剂,若不出现血红色现象,则证明已经洗涤干净,否则未洗净。 (2)滤渣A中的二氧化铈的Ce为+4价,而加入稀硫酸和H2O2后,固体CeO 2 被溶解,且被还原为了+3价的Ce 3+ ,所以可以看出加入的双氧水作还原剂,在性条件下发生氧化还原反应,方程式为:2CeO 2 +H 2 O 2 +6H + =2Ce 3 + +O 2 ↑+4H 2 O,所以得到的滤渣B是SiO2。 (3)化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,所以该萃取剂必须与水互不相容,在萃取分液操作中比需要用到分液漏斗。 (4)Ce(OH) 4 产品在用硫酸溶解后生成了Ce 4 + ,所以用还原剂滴定该溶液,Ce 4 + 变成了Ce 3 + ,而Fe 2+ 被氧化成了Fe 3+ ,所以根据电子的是守恒计算,n(Ce(OH) 4 )=n(FeSO 4 )="cV=0.100" 0 mol·L -1 × 25.00 ×10 -3 L=0.0025mol,所以Ce(OH) 4 的质量分数W=nM/m 样品 ×100%=0.0025mol×208g/mol / 0.536g=97%。(要注意保留两位有效数字)。 |
用硫酸可以清洗,注意安全!