二氧化鈰

二氧化鈰（化學式：CeO₂ ），是稀土元素鈰最穩定的氧化物。它在常溫下為淡黃色固體，加熱時黃色加深。

二氧化鈰
IUPAC名 Cerium(Ⅳ) oxide
別名	氧化鈰（Ⅳ）
識別
CAS號	1306-38-3  Y
PubChem	73963
ChemSpider	8395107
SMILES	[O-2]=[Ce+4]=[O-2]
InChI	1/Ce.2O/q+4;2*-2
InChIKey	OFJATJUUUCAKMK-UHFFFAOYAX
ChEBI	79089
性質
化學式	CeO2
莫耳質量	172.115 g·mol⁻¹
外觀	黃白色固體
密度	7.65 g/cm3
熔點	2400℃
沸點	3500℃
溶解性（水）	難溶
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

化學性質

二氧化鈰中鈰是+4價，具有強氧化性，可以被過氧化氫(H₂O₂)還原。CeO₂不溶於一般的酸和鹼，其水合物溶度積很小(Ksp=4×10^-51)，能夠完全沉澱時的pH在0.7~1.0之間，然而，其他三價鑭系元素的離子要在pH為6~8時才會沉澱出。有很大的傾向生成配位化合物。

二氧化鈰與硫酸反應，生成硫酸高鈰：

${\displaystyle \ CeO_{2}+2H_{2}SO_{4}\to Ce(SO_{4})_{2}+2H_{2}O}$

二氧化鈰在高溫會和一氧化碳發生氧化還原反應，生成三氧化二鈰：

${\displaystyle \ 4CeO_{2}+2CO\to 2Ce_{2}O_{3}+2CO_{2}\uparrow }$

二氧化鈰可以氧化鹽酸，生成氯氣：^[1]

${\displaystyle \ 2CeO_{2}+8HCl\to 2CeCl_{3}+Cl_{2}\uparrow +4H_{2}O}$

二氧化鈰也可以和碘化鉀與鹽酸反應，其產物為三氯化鈰、碘單質、氯化鉀和水。

製備

二氧化鈰可由三氧化二鈰氧化而製得：

${\displaystyle \ 2Ce_{2}O_{3}+O_{2}\to 4CeO_{2}}$

應用

二氧化鈰是很好的催化劑，它可以除去汽車尾氣中的氮氧化物和一氧化碳。

${\displaystyle \ 4CeO_{2}+2CO\to 2Ce_{2}O_{3}+2CO_{2}}$

${\displaystyle \ 2Ce_{2}O_{3}+2O_{2}\to 4CeO_{2}}$

二氧化鈰也可用作有機化學中的強氧化劑、成環劑、成芳香化合物。

該反應產生的四氫咔唑經二氧化鈰氧化過程可得到咔唑： C₁₂H₁₃N + 4CeO₂ + 12HCl ══ C₁₂H₉N + 4CeCl₃ + 8H₂O

除此之外，二氧化鈰也可用於環保型玻璃澄清劑，避免了毒元素砷的使用；二氧化鈰也可以用作優質玻璃拋光粉。

參見

• 鈰
• 三氧化二鈰
• 硫酸高鈰