Question

鈰、鉻、鈷、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Cr主要以+3價(jià)和+6價(jià)存在。+6價(jià)的Cr能引起細(xì)胞的突變，可以用亞硫酸鈉將其還原為+3價(jià)的鉻。完成并配平下列離子方程式：

__Cr₂O₇^2－+__SO₃^2－+__          =__Cr³⁺+__SO₄^2－+ __H₂O 

（3）某鋰離子電池用含有Li⁺的導(dǎo)電固體作為電解質(zhì)。充電時(shí)，Li⁺還原為Li，并以原子形式嵌入電極材料C₆中，以LiC₆表示，電池反應(yīng)為CoO₂＋LiC₆  LiCoO₂＋C₆。放電時(shí)的正極反應(yīng)式為___________。右圖表示該裝置工作時(shí)電子和離子的移動(dòng)方向，此時(shí)C₆電極作____極。

（4）脫硝。利用甲烷催化還原NOx：

CH₄(g)＋4NO₂(g)===4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  ΔH_­1＝－574kJ•mol^－1

CH4(g)＋4NO(g)===2N­₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  ΔH₂＝－1160kJ•mol^－1

甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程式為 _________________________________    。

（5）NiSO₄·6H₂O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?yàn)V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調(diào)pH的目的是除去Fe³⁺，其原理是Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃+3H⁺，已知25℃時(shí)Ksp[Fe(OH)₃]=2.8×10^－39,則該溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=      。

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)Cr₂O₇^2－+3SO₃^2－+8  H⁺  =2Cr³⁺+3SO₄^2－+4H₂O(2分)

(3) CoO₂＋Li⁺+e^－= LiCoO₂ (3分)    陰(1分)

CH₄(g)＋2NO₂(g)===N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  ΔH＝－867kJ/mol（2分）

(5)①FeS+Cu²⁺=CuS+Fe²⁺ (2分)  ②3.6×10^－4  (2分)

③增大NiSO₄的濃度，以利于蒸發(fā)結(jié)晶(2分)