3.金屬鐵密度小、硬度大、抗腐蝕性能好,被譽(yù)為“未來(lái)的金屬”,某工廠用鈦酸亞鐵(FeTiO3)、焦炭為原料制取金屬鈦,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:

(1)反應(yīng)前將鈦酸亞鐵和焦炭磨成粉末狀的原因是為了增大反應(yīng)物之間的接觸面積,鈦酸亞鐵(FeTiO3)中鈦元素為+4價(jià).
(2)Ti2O2與C、Cl2在高溫下反應(yīng),生成TiCl4和一種有毒氣體,該氣體是一種氧化物,其化學(xué)式為CO.
(3)寫(xiě)出步驟③中(Ar起保護(hù)氣作用)在高溫時(shí)生成金屬鈦的化學(xué)反應(yīng)方程式TiCl4+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl2,該反應(yīng)的基本類(lèi)型為置換反應(yīng).
(4)今年來(lái),工業(yè)上用電解熔融的TiO2來(lái)制取金屬Ti獲得成功,從能量的角度分析,工業(yè)利用該方法制備金屬Ti的缺點(diǎn)是需要消耗大量的電能.

分析 (1)根據(jù)反應(yīng)物之間的接觸面積以及化合價(jià)的計(jì)算方法來(lái)分析;
(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類(lèi)和數(shù)目不變求物質(zhì)的化學(xué)式;
(3)根據(jù)題中信息結(jié)合化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)分析;
(4)根據(jù)反應(yīng)的條件來(lái)分析.

解答 解:(1)反應(yīng)前將鈦酸亞鐵和焦炭磨成粉末狀是為了增大反應(yīng)物之間的接觸面積;鈦酸亞鐵的化學(xué)式為FeTiO3,其中鐵元素的化合價(jià)為+2價(jià),氧元素的化合價(jià)為-2價(jià),因化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為0,設(shè)鈦的化合價(jià)為x,則(+2)+x+(-2)×3=0,解得x=+4.故答案為:為了增大反應(yīng)物之間的接觸面積;+4;
(2)Ti2O2與C、Cl2在高溫下反應(yīng),生成TiCl4和一種有毒氣體,該氣體是一種氧化物,該氣體是一氧化碳,故填:CO;
(3)根據(jù)題中信息,鎂與TiCl4在高溫條件下反應(yīng)生成金屬鈦和氯化鎂,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為T(mén)iCl4+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl2;該反應(yīng)是由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)與另一種化合物,屬于置換反應(yīng);故答案為:TiCl4+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl2;置換反應(yīng);
(4)工業(yè)上用電解熔融的TiO2來(lái)制取金屬Ti獲得成功,但是此方法需要消耗大量的電能,故填:需要消耗大量的電能.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾,為高考常?jiàn)題型,難度中等,注意把握實(shí)驗(yàn)的基本原理和物質(zhì)的性質(zhì).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

13.如表是KCl和KNO3在不同溫度下的溶解度.
溫度/℃20304050
溶解度(g/100g水)KCl34.037.040.042.6
KNO331.645.863.985.5
①硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大(填“增大”或“減小”).
②用同一種方法可以使KCl、KNO3二種物質(zhì)的溶液都析出晶體,該方法是蒸發(fā)結(jié)晶.
③KCl、KNO3兩種物質(zhì)溶解度相等的溫度在B之間(用編號(hào)表示)
A.20℃以下B.20℃~30℃C.30℃~40℃D.40℃~50℃
④20℃時(shí),100g水中最多可溶解KCl34.0g;40℃時(shí),將70g KCl的飽和溶液稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的溶液,需加水30g.
⑤將某溫度下熱的硝酸鉀飽和溶液逐漸冷卻至室溫,下列有關(guān)量隨時(shí)間變化趨勢(shì)的圖象不正確的是D(用編號(hào)表示)

⑥實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):將不飽和氯化鉀溶液變?yōu)轱柡腿芤?br />
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
向不飽和的氯化鉀溶液
中不斷加入氯化鉀固體
有固體不再溶解KCl不飽和溶液
變?yōu)轱柡腿芤?/TD>

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.NaCl、KN03兩種物質(zhì)的溶液度曲線圖如圖所示,請(qǐng)回答:
(1)由圖可知,20℃時(shí)氯化鈉的溶解度為36g.
(2)依據(jù)圖分析下列問(wèn)題:50℃時(shí),將氯化鈉、硝酸鉀固體各40g 分別加入兩只各盛有100g水的燒杯中,充分?jǐn)嚢,其中NaCl(填寫(xiě)物質(zhì)化學(xué)式)得到飽和溶液;另一種物質(zhì)的溶液中再加 入45.5g該溶質(zhì),溶液恰好飽和;若將溫度都降到20℃,硝酸 鉀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)<(填“>”“<”或“=”)氯化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.科學(xué)家設(shè)想利用太陽(yáng)能加熱器“捕捉CO2”“釋放CO2”,實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)(如圖所示).

(1)完善步驟1的化學(xué)方程式:CaO+CO2$\frac{\underline{\;400℃\;}}{光照}$CaCO3
(2)為確定步驟2中的碳酸鈣是否完全溶解.設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟為:取少量固體于試管中,滴加過(guò)量稀鹽酸溶液,若觀察到試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生,則分解不完全.
(3)上述設(shè)想的優(yōu)點(diǎn)有AB(填字母)
A.原料易得且可循環(huán)利用    B.充分利用太陽(yáng)能    C.全地域全天候使用
(4)CO2是寶貴的碳氧資源,和CO2和H2在一定條件下可合成甲酸(HCOOH),此反應(yīng)中CO2和H2的分子個(gè)數(shù)比為1:1.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.鉻是重要的合金元素,鍍?cè)诮饘偕峡梢苑冷P,元素周期表中“鉻”的信息如圖所示,下列關(guān)于鉻元素說(shuō)法正確的是( 。
A.是非金屬元素B.原子序數(shù)為24
C.相對(duì)原子質(zhì)量為52.00gD.中子數(shù)為24

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.將硫酸銅溶液逐滴加入Wg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液中,至恰好完全反應(yīng)時(shí),濾去沉淀,稱(chēng)得濾液總質(zhì)量為2.51Wg.試計(jì)算:
(1)Wg氫氧化鈉溶液中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?
(2)所加硫酸銅溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)?

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

15.化學(xué)與生產(chǎn)、生活等密切相關(guān).請(qǐng)用化學(xué)方程式表示下列有關(guān)反應(yīng)的原理:
(1)正常雨水呈酸性.CO2+H2O═H2CO3
(2)石灰漿[主要成分Ca(0H)2]抹墻后墻壁變硬.CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

4.用木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn),如圖所示:
(1)酒精燈加網(wǎng)罩的目的使火焰集中,提高溫度;
(2)繼續(xù)加熱,觀察到石灰水逐漸變渾濁,黑色粉末中出現(xiàn)紅色物質(zhì).請(qǐng)你寫(xiě)出劃線部分的化學(xué)方程式:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O,
(3)停止加熱時(shí),應(yīng)先將導(dǎo)氣管從試管②中撤出,并用彈簧夾夾緊橡皮管,待試管①冷卻后再把試管里的粉末倒出.這樣操作的原因是防止液體倒吸,使試管炸裂;避免灼熱的銅與氧氣反應(yīng)又變?yōu)楹谏趸~.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

5.超市賣(mài)的純堿中往往會(huì)含有少量的氯化鈉、化學(xué)興趣小組的同學(xué)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定某品牌的純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),他們?nèi)×?g純堿樣品放入燒杯中,逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀鹽酸,然后按如圖1流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),加入稀鹽酸的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示:

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答下列問(wèn)題:
(1)圖1中,過(guò)程②出現(xiàn)的現(xiàn)象為石灰水變渾濁.
(2)圖2中,當(dāng)?shù)稳?%的稀鹽酸至P點(diǎn)時(shí),燒杯中溶液里含有的溶質(zhì)是(寫(xiě)化學(xué)式)NaCl、HCl.
(3)小剛同學(xué)用過(guò)程③得到的氯化鈉固體質(zhì)量求原樣品中Na2CO3的質(zhì)量,這樣算出的結(jié)果與實(shí)際值比較將偏大(填“偏大”“偏小”“基本一致”之一).
(4)計(jì)算該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計(jì)算結(jié)果精確至0.1%).

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