Question

【題目】I.鈰、鉻、鈦、鎳雖不是中學階段常見的金屬元素，但在工業生產中有著重要作用。

（1）二氧化鈰（CeO2）在平板電視顯示屏中有著重要應用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2在該反應中作___________劑。

（2）自然界的Cr主要以+3價和+6價（Cr2O72-)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Cr3+。寫出該離子方程式：_________________________________。

（3）鈦(Ti)被譽為“二十一世紀的金屬”，工業上在550℃時用鈉與四氯化鈦反應可制得鈦，該反應的化學方程式是____________________________________。

II.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(莫爾鹽，淺綠色)用作化學試劑、醫藥以及用于冶金、電鍍等。某課題組通過實驗檢驗莫爾鹽晶體加熱時的分解產物，回答下列問題：

（1）莫爾鹽在空氣中比硫酸亞鐵穩定，但長期露置于空氣中也會變質，檢驗莫爾鹽是否變質的試劑是_________________________。

（2）①甲同學提出猜想：分解產物可能是N2、Fe2O3、SO3、H2O四種物質。你是否同意并說明理由：_________________________________________。

②乙同學設計了如圖裝置，其中裝置中的固體變為紅棕色，則固體產物中含有___________；

C裝置中紅色褪去，說明氣體產物中含有_______；C裝置后應連接尾氣吸收裝置D，D中盛有的試劑可以是__________________(寫一種即可)。

③丙同學想利用上述裝罝證明分解產物中含有氨氣，只需要更換B和C中的試劑即可，則更換后的試劑為B________________，C_______________。

Answer 1

【答案】 氧化 Cr2O72-+3SO32-+4H2O=2Cr3++3SO42-+8OH- 4Na+TiCl4 4NaCl+Ti KSCN溶液 不同意。根據氧化還原反應規律，反應過程中有元素化合價升高必有元素化合價降低，而由產物可知，只有元素化合價升高而沒有降低 Fe2O3 SO2 NaOH溶液 堿石灰 紫色石蕊試液

【解析】I. （1）Ce的化合價由CeO2中的+4價降低到Ce3+中的+3價，所以CeO2在該反應中作氧化劑。

（2）Cr2O72-被SO32-還原為Cr3+，SO32-被氧化為SO42-，再根據得失電子守恒和質量守恒配平。先用得失電子守恒配平還原劑、氧化劑、氧化產物及還原產物，然后利用電荷守恒配平時發現反應物中帶負電，生成物中不帶電，所以在生成物中添加OH-，則在反應物中添加H2O再利用質量守恒配平其他粒子，其離子方程式為：Cr2O72-+3SO32-+4H2O=2Cr3++3SO42-+8OH-

（3）Na的還原性大于Ti，所以Na可以制取Ti，化學方程式為：4Na+TiCl44NaCl+Ti

II. (1） (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O中的Fe2+易被氧化為Fe3+，故檢驗莫爾鹽是否變質可以用KSCN溶液來判斷，若溶液顯紅色，說明已變質，如無明顯的現象，說明未變質。答案為KSCN溶液。

（2）①從反應物(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O到生成物N2、Fe2O3、SO3、H2O，N元素的化合價升高、Fe元素的化合價升高，沒有化合價降低的元素，不符合氧化還原反應規律，故不同意這個猜想。答案為：不同意、根據氧化還原反應規律，反應過程中有元素化合價升高必有元素化合價降低，而由產物可知，只有元素化合價升高而沒有降低。

② 固體變為紅棕色，根據元素守恒可知，該固體為Fe2O3；品紅褪色，說明產物中含有SO2氣體，SO2 有漂白性；反應中生成了有毒的SO2氣體，不能隨意排放，故C裝置后必須連接一個盛有NaOH溶液的尾氣處理裝置；

③氨氣溶于水呈堿性，SO2 溶于水顯酸性，兩者將會反應，故要檢驗氨氣的存在，必須先將SO2氣體在B裝置的球形干燥管中除去，可以使用堿石灰；氨氣的水溶液顯堿性，可以用紫色石蕊溶液檢驗，溶液呈藍色，故答案為：堿石灰、紫色石蕊試液