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+，寫出該反應的化學方程式 ，CeO2在該反應中作__________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。現用亞硫酸鈉溶液與0.1 mol K2Cr2O7反應，將其+6價的Cr完全還原為+3價的鉻，則消耗1 mol/L亞硫酸鈉溶液的體積為 L。

（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(已知溶解度FeS>CuS)。請寫出除去Cu2+的離子方程式 。

②對濾液Ⅱ先加H2O2再調pH。加H2O2的目的是 ，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 。

Answer 1

【答案】（1）2CeO2 + H2O2+ 3H2SO4Ce2(SO4)3+ O2↑+ 4H2O 氧化

（2）0.3

（3）4Na+TiCl4Ti+4NaCl

（4）①FeS+Cu2+CuS+Fe2+ ②氧化Fe2+ 除去Fe3+ ③增大NiSO4的濃度，利于蒸發結晶(或富集NiSO4)

【解析】本題主要考查氧化還原反應。

（1）CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，同時H2O2被氧化為O2，該反應的化學方程式：2CeO2 + H2O2+ 3H2SO4Ce2(SO4)3+ O2↑+ 4H2O，Ce的化合價從+4降為+3，CeO2在該反應中作氧化劑。

（2）現用亞硫酸鈉溶液與0.1 mol K2Cr2O7反應，亞硫酸鈉將Cr從+6價還原為+3，同時，亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，根據電子守恒，0.1 mol×3×2=1 mol/LV×2，V=0.3 L，亞硫酸鈉溶液的體積為0.3 L。

（3）在550℃用鈉與四氯化鈦制鈦的化學方程式是4Na+TiCl4Ti+4NaCl。

（4）①除去Cu2+的離子方程式為FeS+Cu2+CuS+Fe2+。

②對濾液Ⅱ先加H2O2再調pH。加H2O2的目的是氧化Fe2+，調pH的目的是除去Fe3+。

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增大NiSO4的濃度，利于蒸發結晶(或富集NiSO4)。