Question

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

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

（2）自然界Cr主要以+3價和+6價（Cr2O7-）存在。+6價的Cr能引起細胞的突變，可以用亞硫酸鈉將其還原為+3價的鉻。寫出離子方程式：__________________

（3）鈦（Ti）被譽為“二十一世紀的金屬”，工業上在550℃時用鈉與四氯化鈦反應可制得鈦，該反應的化學方程式是 。

（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向濾液Ⅰ中加入FeS是為了除去Cu2+、Zn2+等雜質，除去Cu2+的離子方程式為__________。

②對濾液Ⅱ先加H2O2再調pH，調pH的目的是 。

③濾液Ⅲ溶質的主要成分是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____________。

④為測定NiSO4·xH2O晶體中x的值，稱取26．3 g晶體加熱至完全失去結晶水，剩余固體15．5 g，計算x的值等于 。

Answer 1

【答案】（1）氧化

（2）Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O

（3）4Na+TiCl4=Ti+4NaCl（條件是550℃）

（4）①Cu2++FeS=Fe2++CuS②除去溶液中的Fe3+③增大NiSO4的濃度，有利于蒸發結晶④6

【解析】

試題分析：（1）CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2中的Ce是+4價，在H2O2的作用下可生成Ce3+，得電子，故CeO2在該反應中作氧化劑。

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

（3）工業上在550℃時用鈉與四氯化鈦反應可制得鈦，四氯化鈦被鈉還原為鈦，反應的化學方程式為4Na+TiCl4=Ti+4NaCl（條件是550℃）。

（4）①FeS除去Cu2+的反應是沉淀的轉化，即FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；②對濾液Ⅱ加H2O2的目的是將Fe2+氧化Fe3+，然后調pH除去溶液中的Fe3+；③NiSO4與Na2CO3反應生成NiCO3沉淀，而后過濾，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這樣可提高NiSO4的濃度，有利于蒸發結晶；④根據題意得關系式NiSO4·xH2O——NiSO4，

(155+18x) 155

26.3g 15.5g

計算得x=6。