Question

【題目】鈰、鉻、鈦、鎳雖不是中學(xué)階段常見的金屬元素，但在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要作用。

（1）二氧化鈰 (CeO2)在平板電視顯示屏中有著重要應(yīng)用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2在該反應(yīng)中作____劑。

（2）自然界Cr主要以+3價(jià)和+6價(jià)存在。Cr2O72－的Cr能引起細(xì)胞的突變，在酸性條件下可以用亞硫酸鈉將其還原為+3價(jià)的鉻，寫出其離子方程式_____________________________________________ ：

（3）鈦（Ti）被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的金屬”，工業(yè)上在550℃時(shí)用鈉與四氯化鈦反應(yīng)可制得鈦，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。

（4）NiSO4·xH2O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于鍍鎳、電池等，可由電鍍廢渣(除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素)為原料獲得。操作步驟如下：

①上述操作中有多次過濾，其中玻璃棒的作用__________ ，向?yàn)V液Ⅰ中加入FeS是為了除去Cu2+、Zn2+等雜質(zhì)，除去Cu2+的離子方程式為____。

②對(duì)濾液Ⅱ先加H2O2再調(diào)pH，調(diào)pH的目的是____。

③濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4，加Na2CO3過濾后，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這兩步操作的目的是____。

Answer 1

【答案】氧化 Cr2O72－+3SO32－+8H＋= 2Cr3＋+3SO42－+ 4H2O 4Na + TiCl4Ti + 4NaCl 引流 FeS+Cu2＋=CuS+Fe2＋ 除去Fe3＋ 增大NiSO4的濃度，有利于結(jié)晶（或富集NiSO4）

【解析】

（1）CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2中的Ce是+4價(jià)，在H2O2的作用下可生成Ce3+，因此發(fā)生還原反應(yīng)，CeO2在該反應(yīng)中作氧化劑；

（2）自然界中Cr主要以+3價(jià)和+6價(jià)存在．+6價(jià)的Cr能引起細(xì)胞的突變，可以用亞硫酸鈉將其還原為+3價(jià)的鉻，根據(jù)得失電子相等，Cr2O72-與SO32-的物質(zhì)的量之比是1：3；反應(yīng)的離子方程式：Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O；

（3）工業(yè)上在550℃時(shí)用鈉與四氯化鈦反應(yīng)可制得鈦，四氯化鈦被鈉還原為鈦，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+TiCl4Ti+4NaCl；

（4）①上述操作中有多次過濾，其中玻璃棒的作用是引流；

FeS除去Cu2+的反應(yīng)是沉淀的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)的離子方程式為：FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；

②對(duì)濾液Ⅱ加H2O2的目的是將Fe2+氧化Fe3+，然后調(diào)pH使Fe3+完全沉淀而除去；

③NiSO4與Na2CO3反應(yīng)生成NiCO3沉淀，然后過濾，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這樣可提高NiSO4的濃度，有利于蒸發(fā)結(jié)晶（或富集NiSO4）。