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18.(13分)(1)4Ce++2NO+3H2O-4Ce++NO2+NO3+6H+(2分)(2)①c(1分)②6(2分)(3)①1:4(2分)②9CeO2+3CeF4+45HCl+3HBO3-Ce(BF4)3¥+11CeCl+6Cl2↑+27H2O(2分)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)(1分)④9(2分)⑤NHCI固体分解产生的HCI可抑制CeCl3的水解(1分)【解析】(I)由信息知,雾霾中的NO被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2、NO3物质的量之比为1:1,反应的离子方程式为4Ce4+十2NO+3H2O一4Ce3++NO2+NO5+6H+。(2)①由信息知,Ce3+在阳极上失去电子转化为Ce+,从电解槽的a口流出,阴极上NO2得到电子转化为氮气,从电解槽的c口逸出。②阳极的电极反应式为Ce+一e一Ce体,阴极的电极反应式为2NO2+8H+6e一N2↑+4H2O。由得失电子守恒知,每生成标准状况下22.4LN2无毒气体,同时可再生成6 mol Ce4+。(3)①由流程图中物质转化关系知,“焙烧”过程中CeFCO,与氧气反应生成CeO2、CeF、CO2,由得失电子守恒知,反应中氧化剂O2和还原剂CeFCO3的物质的量之比为1:4。②“酸浸”反应的CeO2和CeF,的物质的量之比为3内:1,由流程信息知,反应物还有HC、H3BO3,生成物有Ce(BF4)3沉淀、CeCl3,由氧化还原反应原理可知,应有Cl2生成,则反应的化学方程式为9CeO2十3CeF+45HCI+3H3 BO3=Ce(BF)3+度11CeCl3+6Cl2个+27H2O。③可向Ce(BF4)3中加入KCl溶液,将Ce3+全部转化为CeCl,避免以Ce(BF,),形式沉淀而损失,从而提高产率。HO④常温下,Kp[Ce(OH)3]=1.0X10-0=c(Ce3+)×c3(OHr),当溶液中c(Ce3)=1.0×10-5mol·L1时,c(OH)=1.0×10-5mol·L-1,即溶液pH=9。Od⑤NHCl固体分解产生的HCl可抑制CeCl3的水解,可得纯净的无水CeCl。量
15.C【解析】Mn(OH)2在过程I中化合价升高转化为MnO,MnO?在过程Ⅱ中化合价降低又转化为Mn(OH)2,则过程I、Ⅱ中起催化剂作用的物质是Mn(OH)2,A项正确;17.2g石膏的物质的量是0.1mol,失水后质量变为14.5g,所得固体中CaS04的质量是13.6g,结晶水的质量是14.5g一13.6g=0.9g,物质的量是0.05mol,则所得固体中CaSO4与结晶水物质的量之比为2:1,B项正确;10L上清液中的S2-质量为320mg·L1×10L=3200mg=3.2g,物质的量为0.10mol,由电子守恒知0.10mol×8=n(O2)×4,则n(O2)=0.2mol,标准状况下体积为4.48L,C项错误;由流程知过程Ⅱ中反应的离子方程式为4MnO号+2S2+9H2O-S2O+4Mn(OH)2Y+10OH,D项正确。