Question

12．“中东有石油，中国有稀土”、稀土是极其重要的战略资源．
（1）萃取是分离稀土元素的常用方法．已知化合物W作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，W不能（填“能”或“不能”）与水互溶．实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒等．
（2）铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素．在某强酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，调节pH≈3，Ce³⁺通过下列反应形成Ce（OH）₄沉淀得以分离．完成反应的离子方程式：2Ce³⁺+1H₂O₂+6H₂O═2Ce（OH）₄↓+6H⁺．
（3）取上述处理后得到Ce（OH）₄的产品0.6240g，加硫酸溶解后，用0.1mol•L^-1 CeSO₄标准溶液滴定终点时（铈被还原为Ce³⁺）消耗29.10ml标准溶液，该产品中Ce（OH）₄的质量分数是97.00%．

Answer 1

分析 （1）根据萃取剂选择的原则及萃取实验用到的玻璃仪器解答；
（2）该反应中Ce元素化合价由+3价变为+4价，则Ce³⁺是还原剂，则双氧水是氧化剂，得电子化合价降低，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式；
（3）根据电子守恒建立关系式：Ce（OH）₄～FeSO₄，然后进行计算求出Ce（OH）₄的质量，最后求出质量分数．

解答 解：（1）根据萃取剂选择的原则可知萃取剂与水不互溶，所以W不能溶于水，萃取实验用到的玻璃仪器有：分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒，所以还缺少的是分液漏斗；
故答案为：不能；分液漏斗；
（2）该反应中Ce元素化合价由+3价变为+4价，则Ce³⁺是还原剂，则双氧水是氧化剂，得电子化合价降低，则O元素化合价由-1价变为-2价，转移电子数为2，根据电荷守恒知未知微粒是氢离子，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2Ce³⁺+H₂O₂+6H₂O═2Ce（OH）₄↓+6H⁺，
故答案为：2，1，6H₂O，2Ce（OH）₄↓，6H⁺；
（3）根据电子守恒可得关系：Ce（OH）₄～FeSO₄，
0.6240g样品中含有Ce（OH）₄的物质的量为：0.1000mol/L×0.02910L，
所以产品中Ce（OH）₄的质量分数为：$\frac{0.1000mol/L×0.02910L}{0.624g}$×100%=97.00%；
故答案为：97.00%．

点评 本题为综合题，涉及萃取实验、氧化还原方程式配平、有关方程式计算，明确萃取实验过程及仪器，明确氧化还原反应得失电子守恒规律是解题关键，题目难度中等．