【題目】工業(yè)由鈦鐵礦(主要成分FeTiO3)制備TiCl4的主要工藝流程如下:
請(qǐng)答下列問(wèn)題:
(1)已知酸浸反應(yīng)FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O,則FeTiO3中鈦元素的化合價(jià)為_____。
(2)試劑A為____,加入A的目的是____ (填字母)。
A.防止Fe2+被氧化 B.與Fe3+反應(yīng) C.防Fe2+水解
“溶液II經(jīng)“操作II"可得副產(chǎn)品FeSO4·7H2O,則“操作II”包括濃縮、冷卻、_____。
(3)若“溶液II中Fe2+的濃度為0.49mol/L,為防止生成Fe(OH)2沉淀,溶液的pH不超過(guò)__。(已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)
(4)鈦酸煅燒得中間產(chǎn)物的化學(xué)方程式為H2TiO3(s) TiO2(s)+H2O(g),上述工藝流程中生成TiCl4化學(xué)方程式為_____________________。
已知TiO2(s)+2Cl2(g)=TiC14(l)+O2(g) △H=+151kJ/mol,該反應(yīng)極難進(jìn)行,當(dāng)向反應(yīng)體系中加入焦炭后,則反應(yīng)在高溫條件下能順利發(fā)生。從化學(xué)平衡的角度解釋原因是_______。
(5)TiCl4極易水解,利用此性質(zhì)可制備納米級(jí)TiO2·xH2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
【答案】 +4 鐵粉(或 Fe) A 結(jié)晶、過(guò)濾 6 2Cl2 +TiO2 +C TiCl4 + CO2 (產(chǎn)物為 CO 也可) ① C 與 O2反應(yīng)減小 O2的濃度使平衡向右移動(dòng) ②C與O2反應(yīng)放熱, 溫度升高使平衡向右移動(dòng), 促使反應(yīng)順利進(jìn)行 TiCl4 +(x+2)H2O ==TiO2·xH2O + 4HCl
【解析】(1)由反應(yīng)方程式可得,FeTiO3和H2SO4反應(yīng)生成FeSO4、TiOSO4和H2O,該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),Fe元素化合價(jià)為+2價(jià),根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0,可知FeTiO3中鈦元素的化合價(jià)為+4。
(2)溶液I為FeSO4和TiOSO4的混合溶液,通過(guò)后續(xù)流程中的物質(zhì)可以判斷,加入試劑A后并沒(méi)有引入新元素,又因?yàn)榻?jīng)過(guò)操作II得到了FeSO4·7H2O,而亞鐵離子容易被氧化,所以試劑A為鐵粉(或Fe);加入A的目的是防止Fe2+被氧化。操作II從溶液得到FeSO4·7H2O晶體,所以操作II除了濃縮、冷卻外,還有結(jié)晶、過(guò)濾。
(3)Q=c(Fe2+)×c2(OH-)=0.49×c2(OH-)<Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17時(shí)不會(huì)生成Fe(OH)2沉淀,則c(OH-)<10-8,c(H+)=Kw/c(OH-)>10-6,所以pH不超過(guò)6。
(4)鈦酸煅燒得中間產(chǎn)物的化學(xué)方程式為H2TiO3(s)TiO2(s)+H2O(g),上述工藝流程中鈦酸煅燒得到的中間產(chǎn)物與Cl2和焦炭在900℃時(shí)反應(yīng)生成TiC14,所以生成TiCl4化學(xué)方程式為:2Cl2+TiO2+C TiCl4+CO2(或者2Cl2+TiO2+2C TiCl4+2CO)。若要TiO2(s)與Cl2(g)高溫條件直接反應(yīng)生成TiC14(l)和O2(g),該反應(yīng)極難進(jìn)行,當(dāng)向反應(yīng)體系中加入焦炭后,根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理:①C與O2反應(yīng)減小了O2的濃度使平衡向右移動(dòng),②C與O2反應(yīng)放熱,溫度升高使平衡向右移動(dòng),促使反應(yīng)順利進(jìn)行。
(5)利用TiCl4水解制TiO2·xH2O,根據(jù)原子守恒,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2xH2O+4HCl。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化合物(甲)、(乙)、(丙)的分子式均為C8H8,下列說(shuō)法正確的是
A. 甲的同分異構(gòu)體只有乙和丙兩種 B. 甲、乙、丙均可與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)
C. 甲、乙、丙的二氯化物種數(shù)最少的是丙 D. 甲中所有原子一定處于同一平面
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某潛艇上的核反應(yīng)堆內(nèi)使用了液體鋁鈉合金作載熱介質(zhì),下列關(guān)于Al、Na原子結(jié)構(gòu)的分析中正確的是
A. 原子半徑:Al>Na B. 第一電離能:Al<Na
C. 基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù):Na = Al D. 硬度:Na>Al
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E五瓶透明溶液,分別是Na2CO3、BaCl2、HCl、NaHSO4、AgNO3中的一種。
①A與D反應(yīng)有氣體生成; ②A與E反應(yīng)有沉淀生成;
③B與E反應(yīng)有沉淀生成; ④B與C反應(yīng)有沉淀生成 ;
⑤C與D反應(yīng)有氣體生成; ⑥在②和③的反應(yīng)中生成的沉淀是同一種物質(zhì)
請(qǐng)?zhí)羁眨?/span>
(1)在②和③的反應(yīng)中,生成的沉淀物質(zhì)的化學(xué)式是_______________
(2)D為_________________,E為__________________。
(3)B與D反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。
(4)向一定量的Ba(HCO3)2溶液中,逐滴加入C溶液,直至不再生成沉淀,該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:________________________________,沉淀完全后,繼續(xù)滴加C溶液,此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:__________________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)室有一瓶標(biāo)簽破損(如圖所示)的固體試劑。某同學(xué)取試劑瓶中的固體少量于試管中,加適量蒸餾水溶解,在所得溶液中加入過(guò)量BaCl2溶液,得到白色沉淀。由此,該同學(xué)推斷這瓶試劑是硫酸鈉。你認(rèn)為他的結(jié)論是否正確?________。若正確,請(qǐng)寫(xiě)出相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式;若不正確,請(qǐng)給出
進(jìn)一步驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方案(要求:所用試劑只能從A、B、C、D、E中選擇):__________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將m g含氧化鐵、氧化銅或氧化亞鐵的樣品投入物質(zhì)的量濃度為1 mol/L的2 L鹽酸中恰好完全反應(yīng),若向等質(zhì)量的該樣品中通入足量的氫氣并加熱,充分反應(yīng)后所得金屬的質(zhì)量是 ( )
A. (m-16)g B. (m+16)g
C. (m-32)g D. 16g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A~G 七種烴的分子球棍模型如圖所示,據(jù)此回答下列問(wèn)題:
(1)能夠發(fā)生加成反應(yīng)的烴有_____________種。
(2)與A互為同系物的是__________(填字母)。
(3)工業(yè)上可用有機(jī)物C來(lái)合成乙醇,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________。
(4)烯烴在一定條件下被氧化時(shí),由于斷裂,轉(zhuǎn)化為醛或酮。如:
某有機(jī)物H與上述有機(jī)物C互為同系物,其所含碳原子數(shù)是有機(jī)物C的4倍,發(fā)生上述類(lèi)似條件的反應(yīng)時(shí)只有一種產(chǎn)物,且該產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),寫(xiě)出該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: _______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以硫化銅精礦為原料生產(chǎn)CuCl的工藝過(guò)程如下:
已知CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的伓系,在潮濕空氣中易水解氧化,海綿銅Cu中含少量CuO等。
(1)經(jīng)測(cè)定氧化酸浸過(guò)程有單質(zhì)S生成,寫(xiě)出此過(guò)程中的化學(xué)方程式_____________
(2)步驟①中得到的氧化產(chǎn)物是____________,溶解溫度應(yīng)控制在60—70℃,原因是_____________。
(3)寫(xiě)出步驟③中主要反應(yīng)的離子方程式_____________。
(4)步驟③先加NH4Cl、再加入亞硫酸銨時(shí)無(wú)沉淀,加水稀釋就產(chǎn)生大量臼色沉淀,其原因_____________。
(5)步驟⑤包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是_____________(寫(xiě)名稱(chēng))。
(6)上述工藝中,步驟⑥不能省略,理由是_____________。
(7)上述濃縮液中含有Iˉ、CIˉ等離子,取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開(kāi)始沉淀時(shí),溶液中中為_____________。(已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17)
(8)準(zhǔn)確稱(chēng)取所制備的氯化亞銅樣品m g,將其置于過(guò)量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用a mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn),消耗K2Cr2O7,溶液b mL,反應(yīng)中Cr2O72-被還原為Cr3+,樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加徳羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法中正確的是
A. 8.0g Cu2S和CuO的混合物中含有銅原子數(shù)為0.1 NA
B. 常溫常壓下,36g 18O2中所含的中子數(shù)為16 NA
C. 電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極上生成22.4L氣體時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LH2O中含有H—O鍵的數(shù)目為NA
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