(12分) 工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價。

已知:TiOSO4遇水會水解。

(1)步驟②中,用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的離子方程式為                  。

(2)步驟③中,實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的           (填字母序號)。a. 熔沸點差異 b. 溶解性差異   c. 氧化性、還原性差異

(3)步驟②、③、④中,均需用到操作是               (填操作名稱)。

(4)可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4,易溶于水),則反應(yīng)的離子方程式為                                                。

(5)研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì),利用下圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦。

①寫出陽極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:                                    。

②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是

(請結(jié)合化學(xué)用語解釋)                                        

 

【答案】

(1)2Fe3+ + Fe =3Fe2+  (2分)(2)b  (1分)(3)過濾(1分)

(4)MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O(2分)

(5)① 2O2- - 4e- = O2↑或 C + 2O2- - 4e- = CO2↑(2分)

②制備TiO2時,在電解槽發(fā)生如下反應(yīng):2CaO 2Ca + O2↑,  2Ca + TiO2 =Ti + 2CaO,由此可見,CaO的量不變。或:  制備TiO2時,在電解槽發(fā)生如下反應(yīng):

陰極:2Ca2+ + 4e- = 2Ca     

陽極:2O2- - 4e- = O2

2Ca + TiO2 = Ti + 2CaO,由此可見,CaO的量不變。(2分)

【解析】(1)鐵離子能把鐵單質(zhì)氧化生成亞鐵離子,方程式為2Fe3+ + Fe =3Fe2+  。

(2)冷卻結(jié)晶,有固體析出,因此是利用了物質(zhì)溶解性的差異,答案選b。

(3)根據(jù)流程圖可知,三次實驗中均產(chǎn)生不溶性物質(zhì),所以都需要過濾。

(4)二氧化錳具有氧化性,能氧化廢液中的亞鐵離子,方程式為MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O。

(5)①電解池中陽極失去電子,所以根據(jù)熔融體中的離子可知,應(yīng)該是氧離子失去電子,即 2O2- - 4e- = O2↑或 C + 2O2- - 4e- = CO2↑。

②由于制備TiO2時,在電解槽發(fā)生如下反應(yīng):2CaO 2Ca + O2↑,  2Ca + TiO2 =Ti + 2CaO,所以CaO的量不變。

 

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:

(12分) 工業(yè)上以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料可得到硫酸鉀、過二硫酸鈉和鐵紅顏料等產(chǎn)品,該方法原料的綜合利用率較高。

(1)原子序數(shù)為22基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為                           。

(2)TiCl4在常溫下是一種無色液體,而FeCl3可用升華法提純,則兩種氯化物均屬于

           晶體。

(3)SO42-和 S2O82-(過二硫酸根)結(jié)構(gòu)中,硫原子均位于由氧原子組成的四面體的中心,且所有原子的最外層電子均滿足8電子結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是                。

A. SO42-中存在σ鍵和π鍵且與PO43-離子互為等電子體

B.S2O82-中存在非極性鍵且有強氧化性

C.S2O82-比SO42- 穩(wěn)定且兩者的氧元素的化合價相同

(4)KCl與MgO的晶體結(jié)構(gòu)跟NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似,則KCl與MgO兩者中熔點高的是         ,原因是                                                   。

(5)硫與氯可形成化合物SCl2,則該分子中硫原子的雜化方式為     ,分子的空間構(gòu)型為                                  。

(6)在一定條件下鐵形成的晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如下圖1和圖2所示,則圖1和圖2的結(jié)構(gòu)中鐵原子的配位數(shù)之比為            。

 

 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(12分)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,還有少量的Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過程如下:

(1)Ⅰ和Ⅱ步驟中分離溶液和沉淀的操作是                                     。

(2)沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有              ,固體N是                  

(3)濾液X中,含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為            ,它屬于        (選填“酸”、“堿” 或“鹽”)類物質(zhì)。

(4)實驗室里常往AlCl3溶液中加入    (選填“氨水”或NaOH溶液)來制取Al(OH)3

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年江蘇省揚州市高三第四次模擬考試化學(xué)試題 題型:填空題

(A)(12分)工業(yè)上以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料可得到硫酸鉀、過二硫酸鈉和鐵紅顏料等產(chǎn)品,該方法原料的綜合利用率較高。
(1)基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為      ▲        。
(2)TiCl4在常溫下是一種無色液體,而FeCl3可用升華法提純,則兩種氯化物均屬于 ▲ 晶體。
(3)SO42-和 S2O82-(過二硫酸根)結(jié)構(gòu)中,硫原子均位于由氧原子組成的四面體的中心,且所有原子的最外層電子均滿足8電子結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是    ▲   
A.SO42-中存在σ鍵和π鍵且與PO43-離子互為等電子體
B.S2O82-中存在非極性鍵且有強氧化性
C.S2O82-比SO42-穩(wěn)定且兩者的氧元素的化合價相同
(4)KCl與MgO的晶體結(jié)構(gòu)跟NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似,則KCl與MgO兩者中熔點高的是     ▲   ,原因是        ▲          。
(5)硫與氯可形成化合物SCl2,則該分子中硫原子的雜化方式為   ▲ ,分子的空間構(gòu)型為      ▲ 。
(6)在一定條件下鐵形成的晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如下圖1和圖2所示,則圖1和圖2的結(jié)構(gòu)中鐵原子的配位數(shù)之比為     ▲     。

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年江蘇省高二下學(xué)期期末考試化學(xué) 題型:計算題

(12分) 工業(yè)上以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料可得到硫酸鉀、過二硫酸鈉和鐵紅顏料等產(chǎn)品,該方法原料的綜合利用率較高。

(1)原子序數(shù)為22基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為                           

(2)TiCl4在常溫下是一種無色液體,而FeCl3可用升華法提純,則兩種氯化物均屬于

           晶體。

(3)SO42-和 S2O82-(過二硫酸根)結(jié)構(gòu)中,硫原子均位于由氧原子組成的四面體的中心,且所有原子的最外層電子均滿足8電子結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是                 。

A. SO42-中存在σ鍵和π鍵且與PO43-離子互為等電子體

B.S2O82-中存在非極性鍵且有強氧化性

C.S2O82-比SO42- 穩(wěn)定且兩者的氧元素的化合價相同

(4)KCl與MgO的晶體結(jié)構(gòu)跟NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似,則KCl與MgO兩者中熔點高的是          ,原因是                                                    。

(5)硫與氯可形成化合物SCl2,則該分子中硫原子的雜化方式為      ,分子的空間構(gòu)型為                                   。

(6)在一定條件下鐵形成的晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如下圖1和圖2所示,則圖1和圖2的結(jié)構(gòu)中鐵原子的配位數(shù)之比為             。

 

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年江蘇省揚州市高三第四次模擬考試化學(xué)試題 題型:填空題

(A)(12分) 工業(yè)上以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料可得到硫酸鉀、過二硫酸鈉和鐵紅顏料等產(chǎn)品,該方法原料的綜合利用率較高。

(1)基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為       ▲         。

(2)TiCl4在常溫下是一種無色液體,而FeCl3可用升華法提純,則兩種氯化物均屬于  ▲  晶體。

(3)SO42-和 S2O82-(過二硫酸根)結(jié)構(gòu)中,硫原子均位于由氧原子組成的四面體的中心,且所有原子的最外層電子均滿足8電子結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是    ▲    。

A.SO42-中存在σ鍵和π鍵且與PO43-離子互為等電子體

B.S2O82-中存在非極性鍵且有強氧化性

C.S2O82-比SO42- 穩(wěn)定且兩者的氧元素的化合價相同

(4)KCl與MgO的晶體結(jié)構(gòu)跟NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似,則KCl與MgO兩者中熔點高的是     ▲    ,原因是        ▲           。

(5)硫與氯可形成化合物SCl2,則該分子中硫原子的雜化方式為   ▲  ,分子的空間構(gòu)型為      ▲  。

(6)在一定條件下鐵形成的晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如下圖1和圖2所示,則圖1和圖2的結(jié)構(gòu)中鐵原子的配位數(shù)之比為     ▲      。

 

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