14.稀土是一種重要的戰(zhàn)略資源。氟碳鈰礦主要化學(xué)成分為CeFCO
3,它是提取鈰等稀土元素的重要礦物原料。氟碳鈰礦的冶煉工藝流程如圖。
已知:
?。嫷某R娀蟽r(jià)為+3、+4。焙燒后鈰元素轉(zhuǎn)化成CeO
2和CeF
4。四價(jià)鈰不易進(jìn)入溶液,而三價(jià)稀土元素易進(jìn)入溶液。
ⅱ.酸浸Ⅱ中發(fā)生反應(yīng):9CeO
3+3CeF
4+45HCl+3H
3BO
3═Ce (BF
4)
3↓+11CeCl
3+6Cl↑+27H
2O
請(qǐng)回答下列問題:
(1)①焙燒氟碳鈰礦的目的是
。
②焙燒后產(chǎn)生的CeO
2是氣體尾氣凈化催化劑的關(guān)鍵成分,它能在還原氣氛中供氧,在氧化氣氛中耗氧。在尾氣消除過程中發(fā)生著CeO
2?CeO
2(1-x)+xO
2↑的循環(huán)。寫出CeO
2消除CO尾氣的化學(xué)方程式:
。
(2)在酸浸I中用鹽酸浸出時(shí),有少量鈰進(jìn)入濾液,且產(chǎn)生黃綠色氣體。少量鈰進(jìn)入稀土溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
。
(3)操作Ⅰ的名稱為
,在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作Ⅱ時(shí)所需要的硅酸鹽儀器有
。
(4)“操作Ⅰ”后,向溶液中加入NaOH溶液來調(diào)節(jié)溶液的pH,以獲得Ce(OH)
3沉淀,常溫下加入NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH應(yīng)大于
即可認(rèn)為Ce
3+已完成沉淀。(已知:K
sp[Ce(OH)
3]=1.0×10
-20)
(5)利用電解方法也可以實(shí)現(xiàn)鈰的回收。在酸性條件下電解Ce
2O
3(如圖),離子交換膜為
(填“陰”或“陽”)離子交換膜。