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+，写出该反应的化学方程式 ，CeO2在该反应中作__________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。现用亚硫酸钠溶液与0.1 mol K2Cr2O7反应，将其+6价的Cr完全还原为+3价的铬，则消耗1 mol/L亚硫酸钠溶液的体积为 L。

（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(已知溶解度FeS>CuS)。请写出除去Cu2+的离子方程式 。

②对滤液Ⅱ先加H2O2再调pH。加H2O2的目的是 ，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】（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的浓度，利于蒸发结晶(或富集NiSO4)

【解析】本题主要考查氧化还原反应。

（1）CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，同时H2O2被氧化为O2，该反应的化学方程式：2CeO2 + H2O2+ 3H2SO4Ce2(SO4)3+ O2↑+ 4H2O，Ce的化合价从+4降为+3，CeO2在该反应中作氧化剂。

（2）现用亚硫酸钠溶液与0.1 mol K2Cr2O7反应，亚硫酸钠将Cr从+6价还原为+3，同时，亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，根据电子守恒，0.1 mol×3×2=1 mol/LV×2，V=0.3 L，亚硫酸钠溶液的体积为0.3 L。

（3）在550℃用钠与四氯化钛制钛的化学方程式是4Na+TiCl4Ti+4NaCl。

（4）①除去Cu2+的离子方程式为FeS+Cu2+CuS+Fe2+。

②对滤液Ⅱ先加H2O2再调pH。加H2O2的目的是氧化Fe2+，调pH的目的是除去Fe3+。

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增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶(或富集NiSO4)。