Question

【题目】I.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）自然界的Cr主要以+3价和+6价（Cr2O72-)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Cr3+。写出该离子方程式：_________________________________。

（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____________________________________。

II.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(莫尔盐，浅绿色)用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等。某课题组通过实验检验莫尔盐晶体加热时的分解产物，回答下列问题：

（1）莫尔盐在空气中比硫酸亚铁稳定，但长期露置于空气中也会变质，检验莫尔盐是否变质的试剂是_________________________。

（2）①甲同学提出猜想：分解产物可能是N2、Fe2O3、SO3、H2O四种物质。你是否同意并说明理由：_________________________________________。

②乙同学设计了如图装置，其中装置中的固体变为红棕色，则固体产物中含有___________；

C装置中红色褪去，说明气体产物中含有_______；C装置后应连接尾气吸收装置D，D中盛有的试剂可以是__________________(写一种即可)。

③丙同学想利用上述装罝证明分解产物中含有氨气，只需要更换B和C中的试剂即可，则更换后的试剂为B________________，C_______________。

Answer 1

【答案】 氧化 Cr2O72-+3SO32-+4H2O=2Cr3++3SO42-+8OH- 4Na+TiCl4 4NaCl+Ti KSCN溶液 不同意。根据氧化还原反应规律，反应过程中有元素化合价升高必有元素化合价降低，而由产物可知，只有元素化合价升高而没有降低 Fe2O3 SO2 NaOH溶液 碱石灰 紫色石蕊试液

【解析】I. （1）Ce的化合价由CeO2中的+4价降低到Ce3+中的+3价，所以CeO2在该反应中作氧化剂。

（2）Cr2O72-被SO32-还原为Cr3+，SO32-被氧化为SO42-，再根据得失电子守恒和质量守恒配平。先用得失电子守恒配平还原剂、氧化剂、氧化产物及还原产物，然后利用电荷守恒配平时发现反应物中带负电，生成物中不带电，所以在生成物中添加OH-，则在反应物中添加H2O再利用质量守恒配平其他粒子，其离子方程式为：Cr2O72-+3SO32-+4H2O=2Cr3++3SO42-+8OH-

（3）Na的还原性大于Ti，所以Na可以制取Ti，化学方程式为：4Na+TiCl44NaCl+Ti

II. (1） (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O中的Fe2+易被氧化为Fe3+，故检验莫尔盐是否变质可以用KSCN溶液来判断，若溶液显红色，说明已变质，如无明显的现象，说明未变质。答案为KSCN溶液。

（2）①从反应物(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O到生成物N2、Fe2O3、SO3、H2O，N元素的化合价升高、Fe元素的化合价升高，没有化合价降低的元素，不符合氧化还原反应规律，故不同意这个猜想。答案为：不同意、根据氧化还原反应规律，反应过程中有元素化合价升高必有元素化合价降低，而由产物可知，只有元素化合价升高而没有降低。

② 固体变为红棕色，根据元素守恒可知，该固体为Fe2O3；品红褪色，说明产物中含有SO2气体，SO2 有漂白性；反应中生成了有毒的SO2气体，不能随意排放，故C装置后必须连接一个盛有NaOH溶液的尾气处理装置；

③氨气溶于水呈碱性，SO2 溶于水显酸性，两者将会反应，故要检验氨气的存在，必须先将SO2气体在B装置的球形干燥管中除去，可以使用碱石灰；氨气的水溶液显碱性，可以用紫色石蕊溶液检验，溶液呈蓝色，故答案为：碱石灰、紫色石蕊试液