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价存在。Cr2O72－的Cr能引起细胞的突变，在酸性条件下可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬，写出其离子方程式_____________________________________________ ：

（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上述操作中有多次过滤，其中玻璃棒的作用__________ ，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____。

Answer 1

【答案】氧化 Cr2O72－+3SO32－+8H＋= 2Cr3＋+3SO42－+ 4H2O 4Na + TiCl4Ti + 4NaCl 引流 FeS+Cu2＋=CuS+Fe2＋ 除去Fe3＋ 增大NiSO4的浓度，有利于结晶（或富集NiSO4）

【解析】

（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+，因此发生还原反应，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+TiCl4Ti+4NaCl；

（4）①上述操作中有多次过滤，其中玻璃棒的作用是引流；

FeS除去Cu2+的反应是沉淀的转化，反应的离子方程式为：FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；

②对滤液Ⅱ加H2O2的目的是将Fe2+氧化Fe3+，然后调pH使Fe3+完全沉淀而除去；

③NiSO4与Na2CO3反应生成NiCO3沉淀，然后过滤，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（或富集NiSO4）。