【題目】工業(yè)上以鈦鐵礦[主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),含有MgO、SiO2等雜質(zhì)]為原料,制備金屬鈦和鐵紅的工藝流程如下:
已知:①酸酸時(shí),FeTiO3轉(zhuǎn)化為Fe2+和TiO2+ ;
②本實(shí)驗(yàn)溫度下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11;
③溶液中離子濃度小于等于l .0×10-5mol/L時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全。
請(qǐng)國答下列問題:
(1)FeTiO3中Ti元素的化合價(jià)為_____價(jià),鐵紅的用途為_____(任寫一種)。
(2)“水解”中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。
(3)“沉鐵”中,氣態(tài)產(chǎn)物的電子式為______;該過程需控制反應(yīng)溫度低于35 ℃,原因?yàn)?/span>_______。
(4)FeCO3轉(zhuǎn)化為鐵紅時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
(5)濾液3可用于制備Mg(OH)2。若濾液3中c(Mg2+)=1.2×10-3mol/L,向其中加入等體積的NaOH溶液的濃度為________ mol/L時(shí),可使Mg2+恰好沉淀完全(溶液體積變化忽略不計(jì))。
(6)“電解”時(shí),電解質(zhì)為熔融的CaO,則陰極反應(yīng)式為_______,制得1molTi單質(zhì),理論上導(dǎo)線中通過的電量為______(保留三位有效數(shù)字,已知:l 個(gè)電子的電量為1.6×10-19C ) 。
【答案】 +4 制備紅色顏料和油漆、冶煉鐵等 TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+ 防止NH4HCO3分解(或減少Fe2+的水解) 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 4.4×10-3 TiO2+4e-=Ti+2O2- 3.85×105C
【解析】該流程中鈦鐵礦酸溶時(shí),生成硫酸亞鐵和硫酸氧鈦,同時(shí)氧化鎂也溶生成硫酸鎂,二氧化硅不溶成為濾渣I,過濾后硫酸氧鈦在90℃水解生成鈦酸沉淀,煅燒鈦酸得二氧化鈦,電解熔融的二氧化鈦制得金屬鈦;濾液中加入碳酸氫銨將亞鐵離子沉淀,過濾得碳酸亞鐵,在氧氣中煅燒碳酸亞鐵得鐵紅。
(1)FeTiO3中鐵和氧的化合價(jià)分別為+2和-2,所以Ti元素的化合價(jià)為+4價(jià),鐵紅的用途為制備紅色顏料和油漆、冶煉鐵等。
(2)“水解”中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+。
(3)“沉鐵”中發(fā)生反應(yīng)Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,氣態(tài)產(chǎn)物為CO2,其電子式為;該過程需控制反應(yīng)溫度低于35 ℃,溫度過高NH4HCO3會(huì)分解,而且會(huì)促進(jìn)亞鐵離子的水解,所以原因?yàn)榉乐筃H4HCO3分解(或減少Fe2+的水解)。
(4)FeCO3轉(zhuǎn)化為鐵紅時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。
(5)若濾液3中c(Mg2+)=1.2×10-3mol/L,假設(shè)溶液體積為1L,則n(Mg2+)=1.2×10-3mol,沉淀這些鎂離子要消耗n(OH-)=2n(Mg2+)=2.4×10-3mol,反應(yīng)后溶液體積變?yōu)?L,c(OH-)= ,所以n(OH-)總=2.4×10-3mol+2Lmol/L=4.410-3mol,向其中加入等體積的NaOH溶液的濃度為=4.4×10-3 mol/L時(shí),可使Mg2+恰好沉淀完全。
(6)“電解”時(shí),電解質(zhì)為熔融的CaO,則陰極反應(yīng)式為TiO2+4e-=Ti+2O2-,制得1molTi單質(zhì),理論上導(dǎo)線中通過的電子為4mol,電量為
4molmol-1C=3.85×105C。
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【題目】化學(xué)與生產(chǎn)生活密切相關(guān).下列說法不正確的是( 。
A. 利用高純硅的半導(dǎo)體性能可制成光電池
B. 利用煤的氣化可獲得潔凈的燃料
C. 利用明礬水解產(chǎn)物的兩性可用于凈水
D. 利用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土吸收乙烯可使水果保鮮
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【題目】下列關(guān)于物質(zhì)用途的說法中,不正確的是( )
A. Fe2O3可以做油漆的顏料
B. 王水可以雕刻玻璃
C. Al2O3可用作耐火材料
D. 赤鐵礦可用作煉鐵的原料
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【題目】市場(chǎng)上銷售的“84”消毒液,其商品標(biāo)識(shí)上有如下敘述: ①本品為無色溶液,呈堿性 ②使用
時(shí)加水稀釋 ③可對(duì)餐具、衣物進(jìn)行消毒,可漂白淺色衣服。則其有效成份可能是
A.Cl2 B.SO2 C.NaClO D.KMnO4
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【題目】某溫度下,在固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是n(A)∶n(B) ∶n(C)=2∶2∶l。保持溫度不變,以2∶2∶1的物質(zhì)的量之比再充入A,B,C,則( )
A. 平衡向正方向移動(dòng) B. 平衡不發(fā)生移動(dòng)
C. C的體積分?jǐn)?shù)減小 D. C的體積分?jǐn)?shù)不變
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【題目】下列說法不正確的是( 。
A. 用小蘇打(NaHCO3)發(fā)酵面團(tuán)制作饅頭
B. 用Al(OH)3治療胃酸過多
C. 干燥的氯氣和液氯均能使干燥的有色布條褪色
D. 光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2
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【題目】常溫下,向20mL 0.2mol/L H2A溶液中滴加0.2 mol/L NaOH溶液,含A元素的有關(guān)微粒物質(zhì)的量變化如下圖所示。根據(jù)圖示判斷,下列說法正確的是
A. H2A在水中的電離方程式是:H2A== H++HA-;HA-H++A2-
B. 等體積等濃度的NaOH溶液與H2A溶液混合后,其溶液中水的電離程度比純水大
C. 當(dāng)V(NaOH)=30mL時(shí),溶液中存在以下關(guān)系:2c(H+)+ c(HA-)+ 2c(H2A)=c(A2-)+2c(OH-)
D. 當(dāng)V(NaOH)=20mL時(shí),溶液中各粒子濃度的大小順序?yàn)椋篶(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)
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【題目】某堿性蓄電池在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:
Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列說法中正確的是
A. 放電時(shí),負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是Fe
B. 放電時(shí),正極反應(yīng)是:NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2
C. 充電時(shí),陰極反應(yīng)是:Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O
D. 充電時(shí),陽極附近pH值增大
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【題目】在C(s)+CO2(g) 2CO(g)的反應(yīng)中,現(xiàn)采取下列措施:①縮小體積,增大壓強(qiáng) ②增加碳的量 、酆闳莩淙隒O2 ④恒容下充入N2 ⑤ 恒壓下充入N2。能夠使反應(yīng)速率增大的措施是( )
A. ①④B. ②③⑤C. ①③D. ①②④
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