Question

【题目】铈、铬、钛、镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用。

（1）二氧化铈(CeO2)在平板电视显示屏中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2在该反应中作___________剂。

（2）自然界Cr主要以+3价和+6价（Cr2O7-）存在。+6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬。写出离子方程式：__________________

（3）钛（Ti）被誉为“二十一世纪的金属”，工业上在550℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛，该反应的化学方程式是 。

（4）NiSO4·xH2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于镀镍、电池等，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下：

①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质，除去Cu2+的离子方程式为__________。

②对滤液Ⅱ先加H2O2再调pH，调pH的目的是 。

③滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是____________。

④为测定NiSO4·xH2O晶体中x的值，称取26．3 g晶体加热至完全失去结晶水，剩余固体15．5 g，计算x的值等于 。

Answer 1

【答案】（1）氧化

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

（3）4Na+TiCl4=Ti+4NaCl（条件是550℃）

（4）①Cu2++FeS=Fe2++CuS②除去溶液中的Fe3+③增大NiSO4的浓度，有利于蒸发结晶④6

【解析】

试题分析：（1）CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2中的Ce是+4价，在H2O2的作用下可生成Ce3+，得电子，故CeO2在该反应中作氧化剂。

（2）自然界中Cr主要以+3价和+6价存在．+6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬，根据得失电子相等，Cr2O72-与SO32-的物质的量之比是1：3；反应的离子方程式Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O。

（3）工业上在550℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛，四氯化钛被钠还原为钛，反应的化学方程式为4Na+TiCl4=Ti+4NaCl（条件是550℃）。

（4）①FeS除去Cu2+的反应是沉淀的转化，即FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；②对滤液Ⅱ加H2O2的目的是将Fe2+氧化Fe3+，然后调pH除去溶液中的Fe3+；③NiSO4与Na2CO3反应生成NiCO3沉淀，而后过滤，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这样可提高NiSO4的浓度，有利于蒸发结晶；④根据题意得关系式NiSO4·xH2O——NiSO4，

(155+18x) 155

26.3g 15.5g

计算得x=6。