Question

【化學(xué)—化學(xué)與技術(shù)】（15分）

鈰、鉻、鈦、鎳雖不是中學(xué)階段常見的金屬元素，但在工業(yè)生產(chǎn)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(yīng)用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2在該反應(yīng)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，可以用亞硫酸鈉將其還原為+3價的鉻。寫出過程中的離子方程式： 。

（3）鈦（Ti）被譽為“二十一世紀(jì)的金屬”，工業(yè)上在550℃時用鈉與四氯化鈦反應(yīng)可制得鈦，該反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)，除去Cu2+的離子方程式為 。

②對濾液Ⅱ先加H2O2再調(diào)pH，加H2O2的目的是 ，調(diào)pH的目的是 。

③濾液Ⅲ溶質(zhì)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

(1)氧化(2分) (2)Cr2O72－+3SO32－+8H+ ＝2Cr3++3SO42－+4H2O(3分)

(3) 4Na+TiCl4Ti+ 4NaCl(2分)

(4)①FeS+Cu2+＝CuS+Fe2+ (2分) ②氧化Fe2+(2分) 除去Fe3+ (2分)

③增大NiSO4的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶(或富集NiSO4)(2分)

【解析】

試題分析：（1）二氧化鈰 (CeO2)在平板電視顯示屏中有著重要應(yīng)用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，其中Ce的化合價從＋4價降低到＋3價，得到電子，因此CeO2在該反應(yīng)中作氧化劑。

（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，可以用亞硫酸鈉將其還原為+3價的鉻，亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉，則反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72－+3SO32－+8H+ ＝2Cr3++3SO42－+4H2O。

（3）工業(yè)上在550℃時用鈉與四氯化鈦反應(yīng)可制得鈦，則氧化產(chǎn)物是氯化鈉，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Na+TiCl4Ti+ 4NaCl。

（4）①硫化銅的溶解度小于氯化亞鐵，因此氯化亞鐵能與銅離子反應(yīng)生成硫化銅，反應(yīng)的離子方程式為FeS+Cu2+＝CuS+Fe2+。

②由于濾液中含有亞鐵離子需要轉(zhuǎn)化為鐵離子而除去，因此對濾液Ⅱ先加H2O2的目的是氧化Fe2+，調(diào)pH的目的是除去Fe3+。

③由于濾液Ⅲ中硫酸鎳的濃度小，因此通過這兩步的作用是增大NiSO4的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶(或富集NiSO4)。

考點：考查氧化還原反應(yīng)、金屬冶煉以及物質(zhì)制備工藝流程圖分析