(14分)金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”,常見化合價為+4。它是空間技術(shù)、航海、化工、醫(yī)療上不可缺少的材料。
Ⅰ.工業(yè)上用鈦鐵礦(主要成分FeTiO3)制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖(部分產(chǎn)物略去):

(1)步驟①反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2FeTiO3 + 6C + 7Cl22FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO,還原劑是                    
(2)步驟②分離出TiCl4的方法,利用了TiCl4與FeCl3       的不同。
(3)步驟④反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________,該反應(yīng)在氬氣中進行的理由是________________________                    ______。
(4)綠色化學(xué)提倡物料循環(huán)。以上流程中,可用于循環(huán)的物質(zhì)除Cl2、Mg外,還有____________。
II. 工業(yè)上也可用TiO2通過下述兩種方法制備金屬鈦:
方法一:先將TiO2氯化為TiCl4,再還原得到Ti。
(5)氯化反應(yīng)TiO2 (s) +2Cl2 (g) TiCl4(l) + O2 (g) 無法自發(fā)正向進行,在反應(yīng)器中加入碳,則在高溫條件下反應(yīng)可順利進行。試從化學(xué)平衡角度解釋,往氯化反應(yīng)器中加碳的原因:                                          。
方法二:以熔融鹽為電解液電解TiO2獲得Ti。其中,碳塊為陽極,電極反應(yīng)式為:2O2ˉ– 4eˉ=O2↑;TiO2作陰極,被還原。
(6)陰極的電極反應(yīng)式為               。
(7)電解過程中需定期向電解槽中加入碳塊的原因是                     

(14分)
(1)FeTiO3、C(2分)
(2)沸點(1分)
(3)2Mg + TiCl42MgCl2 + Ti ;防止Mg、Ti被氧化(各2分,共4分)
(4)MgCl2(1分)
(5)碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)減小產(chǎn)物濃度,平衡不斷向右移動,使反應(yīng)順利進行(2分)
(6)TiO2+4eˉ=Ti+2O2ˉ(2分)
(7)碳與陽極產(chǎn)生的氧氣反應(yīng)而不斷消耗(2分)

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?青島模擬)【化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
(1)已知A和B為第三周期元素,其原子的第一至第四電離能如下表所示:
電離能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
A 578 1817 2745 11578
B 737 1451 7733 10540
則A通常顯
+3
+3
價,A的電負性
B的電負性(填“>”、“<”或“=”);
(2)金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的第三金屬,Ti原子的電子排布式為
1s22s22p63s23p64s2
1s22s22p63s23p64s2
;右圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域中的一種化合物鈣-鈦鈣(氧化物)晶體結(jié)構(gòu)中蛤有代表性的最小重復(fù)單元,在該晶體中每個鈦離子周圍與它最近且距離相等的鈦離子有
6
6
個.該晶體的化學(xué)式為
CaTiO3
CaTiO3

(3)在①SiO32-、②SO32-、③CH3OH、④CS2、⑤CCl4五種微粒中,中心原子采取sp3雜化的有
②③⑤
②③⑤
(填序號).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2009?宿遷模擬)金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的第三金屬,它是空間技術(shù)、航海、化工、醫(yī)療上不可缺少的材料.為了提高資源的利用率,減少環(huán)境污染,可將氯堿廠、煉鈦廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈,其關(guān)系如下圖所示.

請回答下列問題:
(1)寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式
2FeTiO3+6C+7Cl2═2FeCl3+2TiCl4+6CO
2FeTiO3+6C+7Cl2═2FeCl3+2TiCl4+6CO

(2)TiCl4暴露在潮濕空氣中冒白煙,白煙主要為白色的二氧化鈦的水合物H2TiO3,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
TiCl4+3H2O═H2TiO3+4HCl
TiCl4+3H2O═H2TiO3+4HCl

(3)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)△H=-641kJ?mol-1
1
2
Ti(s)+Cl2(g)=
1
2
TiCl4(l)△H=-385kJ?mol-1
則Mg 與TiCl4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ?mol-1
2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ?mol-1
,該反應(yīng)在氬氣氛中進行的理由是
Mg和Ti都有強還原性,在Ar氣氛中可以防止被氧化
Mg和Ti都有強還原性,在Ar氣氛中可以防止被氧化

(4)在上述產(chǎn)業(yè)鏈中,合成96t 甲醇理論上需額外補充H2
5
5
t (不考慮生產(chǎn)過程中物質(zhì)的任何損失).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(14分)金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”,常見化合價為+4。它是空間技術(shù)、航海、化工、醫(yī)療上不可缺少的材料。

Ⅰ.工業(yè)上用鈦鐵礦(主要成分FeTiO3)制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖(部分產(chǎn)物略去):

(1)步驟①反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2FeTiO3 + 6C + 7Cl22FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO,還原劑是                    。

(2)步驟②分離出TiCl4的方法,利用了TiCl4與FeCl3       的不同。

(3)步驟④反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________,該反應(yīng)在氬氣中進行的理由是________________________                    ______。

(4)綠色化學(xué)提倡物料循環(huán)。以上流程中,可用于循環(huán)的物質(zhì)除Cl2、Mg外,還有____________。

II. 工業(yè)上也可用TiO2通過下述兩種方法制備金屬鈦:

方法一:先將TiO2氯化為TiCl4,再還原得到Ti。

(5)氯化反應(yīng)TiO2 (s)+2Cl2 (g) TiCl4(l) + O2 (g) 無法自發(fā)正向進行,在反應(yīng)器中加入碳,則在高溫條件下反應(yīng)可順利進行。試從化學(xué)平衡角度解釋,往氯化反應(yīng)器中加碳的原因:                                          。

方法二:以熔融鹽為電解液電解TiO2獲得Ti。其中,碳塊為陽極,電極反應(yīng)式為:2O2ˉ–4eˉ=O2↑;TiO2作陰極,被還原。

(6)陰極的電極反應(yīng)式為               

(7)電解過程中需定期向電解槽中加入碳塊的原因是                     。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年河北冀州中學(xué)高三年級模擬考試理綜試題 題型:填空題

金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的第三金屬,它是空間技術(shù)、航海、化工、醫(yī)療上不可缺少的材料。
I、工業(yè)上用鈦礦石(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))經(jīng)過下述反應(yīng)制得:

其中,步驟②發(fā)生的反應(yīng)為:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。
(1)凈化鈦礦石時,是否需要除去雜質(zhì)FeO?答:_________(填“需要”或“不需要”)
(2)凈化鈦礦石時,需用濃氫氧化鈉溶液來處理,寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式            。
II、為了提高資源的利用率,減少環(huán)境污染,可將氯堿廠、煉鈦廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈,其關(guān)系如下圖所示。
w.w.^w.k.&s.5*u.c.#om

(3)寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式_________________________。
(4)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s);△H=一641 kJ·mol-1
②1/2Ti(s)+Cl2(g)=1/2TiCl4(l);△H=一385 kJ·mol-1
則Mg 與TiCl4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                 ,
該反應(yīng)在氬氣氛中進行的理由是                                。
(5)在上述產(chǎn)業(yè)鏈中,合成192 t 甲醇理論上需額外補充H2          t (不考慮生產(chǎn)過程中物質(zhì)的任何損失)。

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年福建省高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”,常見化合價為+4。它是空間技術(shù)、航海、化工、醫(yī)療上不可缺少的材料。

工業(yè)上用鈦鐵礦(主要成分FeTiO3)制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖(部分產(chǎn)物略去):

(1)步驟①反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2FeTiO3 + 6C + 7Cl22FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO,還 原劑是         ,每生成1mol TiCl4轉(zhuǎn)移              mol電子。

(2)步驟②分離出TiCl4的方法,利用了TiCl4與FeCl3         的不同。

(3)步驟④反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________            __________,該反應(yīng)在氬氣中進行的理由是_________                _____________________。

(4)綠色化學(xué)提倡物料循環(huán)。以上流程中,可用于循環(huán)的物質(zhì)除Cl2、Mg外,還有___。

 

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