Question

9．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，在酸性条件下亚硫酸钠能将其还原为+3价，写出反应的离子方程式Cr₂O₇^2-+3SO₃^2-+8H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O；
（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4Na+TiCl₄$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$Ti+4NaCl．

Answer 1

分析 （1）CeO₂在稀硫酸和H₂O₂的作用下可生成Ce³⁺，该反应中Ce元素化合价由+4价变为+3价、双氧水中O元素化合价由-1价变为0价，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，失电子化合价升高的反应物是还原剂；
（2）+6价的Cr能引起细胞的突变，在酸性条件下亚硫酸钠能将其还原为+3价，S元素化合价由+4价变为+6价，同时生成水，根据反应物和生成物书写离子方程式；
（3）工业上在550℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛，根据反应物、生成物和反应条件书写方程式．

解答 解：（1）CeO₂在稀硫酸和H₂O₂的作用下可生成Ce³⁺，该反应中Ce元素化合价由+4价变为+3价、双氧水中O元素化合价由-1价变为0价，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，失电子化合价升高的反应物是还原剂，CeO₂在反应中得电子作氧化剂，故答案为：氧化；
（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，Cr₂O₇^2-与SO₃^2-的物质的量之比是1：3；反应的离子方程式：Cr₂O₇^2-+3SO₃^2-+8H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O，故答案为：Cr₂O₇^2-+3SO₃^2-+8H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+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，
故答案为：4Na+TiCl₄$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$Ti+4NaCl．

点评 本题考查化学方程式书写、氧化还原反应，为高频考点，明确物质性质与元素化合价关系是解本题关键，会根据反应物、生成物及反应条件书写方程式，题目难度不大．