Question

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，可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬．写出过程中的离子方程式：________________。

（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，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）氧化；（2）Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O；（3）4Na+TiCl4═Ti+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】

试题分析：（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，反应的方程式为H2O2＋2CeO2＋6H＋=2Ce3＋＋O2↑＋4H2O；

（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；反应的离子方程式为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+TiCl4═Ti+4NaCl；

（4）①FeS除去Cu2+的反应是沉淀的转化，即FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；

②对滤液Ⅱ加H2O2的目的是将Fe2+氧化Fe3+，然后调pH沉淀Fe3+；

③NiSO4与Na2CO3反应生成NiCO3沉淀，而后过滤，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。

考点：考查了氧化还原反应、盐类的水解、物质的分离提纯的相关知识。