鈦有強(qiáng)度高和質(zhì)地輕的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)制造業(yè)等。工業(yè)上利用鈦鐵礦，其主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO3）制備鈦金屬，工業(yè)流程如下： 已知：Ti與TiO2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于稀硫酸、稀鹽酸等。

（1）請(qǐng)寫出FeTiO3與稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式：                                          。
（2）請(qǐng)寫出“熔融氧化”的化學(xué)方程式：                                                    。
（3）電解氯化鎂的陰極反應(yīng)式為：                                                ，可循環(huán)利用的物質(zhì)為：                              （填化學(xué)式）。
（4）熱還原法中能否改用鈉代替鎂作還原劑：    （填“能”或“不能”）；原因?yàn)椋?u>                                                                 。
（5）用此方法制備得到的Ti金屬�；煊蠱gCl2和Mg，除雜試劑是         （填化學(xué)式）。

（1）FeTiO3+2H+ Fe2++TiO2+H2O  （3分）
（2）TiO2+ 2C+ 2Cl2 TiCl4+ 2CO （3分）
（3）Mg2+ + 2e- =" Mg" （3分）   Cl2和Mg （2分）
（4）能；（1分）鈉的還原性比鎂強(qiáng)（1分）
（5）HCl（2分）（填寫H2SO4、HNO3均可）

解析試題分析：由已知條件可知，金屬Ti是難溶于稀硫酸和稀鹽酸的物質(zhì)，而雜質(zhì)MgCl2和Mg都是易溶于酸的，所以要除去雜質(zhì)，可以加入稀鹽酸或稀硫酸等試劑。
（1）根據(jù)流程圖示，鈦鐵礦中加入鹽酸酸浸后，得到了濾液氯化亞鐵和濾渣TiO2，所以根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物可以寫出反應(yīng)的離子方程式為：FeTiO3+2H+ Fe2++TiO2+H2O。
（2）熔融氧化過程中參與反應(yīng)的物質(zhì)已知的有TiO2和C，從產(chǎn)物來看C作了還原劑被氧化成了CO，但是TiO2生成TiCl4，Ti的化合價(jià)沒有發(fā)生變化，且多出了Cl離子，所以由此可以猜測還有一種氧化劑參與了反應(yīng)，而氧化劑就是氯氣，所以根據(jù)所推反應(yīng)物和生成物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiO2+ 2C+ 2Cl2 TiCl4+ 2CO。
（3）電解氯化鎂可以制備金屬鎂，所以陰極發(fā)生的反應(yīng)式為Mg2+ + 2e- = Mg，而陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，電解產(chǎn)生的金屬鎂、氯氣可以分別在熱還原步驟和熔融氧化步驟中加以循環(huán)利用。
（4）熱還原是在高溫的條件下用活潑金屬還原制備較不活潑金屬的過程，金屬鈉比金屬鎂更加活潑，所以也可以用金屬鈉代替金屬鎂做還原劑。
考點(diǎn)：本題考查的是比較基礎(chǔ)的化學(xué)工藝流程題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(16分)實(shí)驗(yàn)室中以粗銅（含雜質(zhì)）為原料，某種制備銅的氯化物的流程如下：

按要求回答下列問題：
（1）操作①的所用到的玻璃儀器有______________。
（2）上述流程中，所得固體1需要加稀鹽酸溶解，其理由是                       ；
溶液1可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)， X可選用下列試劑中的（填序號(hào)）___________。
A．NaOH     B．NH3·H2O       C．CuO      D．CuSO4   
（3）反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO2，加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀。寫出   
制備CuCl的離子方程式：                                                   。
（4）現(xiàn)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)（鐵架臺(tái)、鐵夾省略）。

①按氣流方向連接各儀器接口順序是：a→  、　　→　　、　　→　　、　　→　　　。實(shí)驗(yàn)中大試管加熱前要進(jìn)行一步重要操作，其操作是                          。
②反應(yīng)時(shí)，盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是                              。
（5）在溶液2轉(zhuǎn)化為CuCl2·2H2O的操作過程中，發(fā)現(xiàn)溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)榫G色。小組同學(xué)欲探究其原因。已知：氯化銅溶液中有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：
Cu(H2O)42+(aq) + 4Cl-(aq)  CuCl42-(aq) + 4 H2O (l)
藍(lán)色                      綠色
該同學(xué)取氯化銅晶體配成藍(lán)綠色溶液Y，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，其中能證明溶液中有上述轉(zhuǎn)化關(guān)系的是             （填序號(hào)）。
A．將Y稀釋，發(fā)現(xiàn)溶液呈藍(lán)色            B．在Y中加入CuCl2晶體，溶液變?yōu)榫G色
C．在Y中加入NaCl固體，溶液變?yōu)榫G色  D．取Y進(jìn)行電解，溶液顏色最終消失

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

根據(jù)要求填空。
（1）下列物質(zhì)中，屬于電解質(zhì)的是            ，屬于非電解質(zhì)的是        。（填序號(hào)）
①碳酸氫鈉     ②CO2       ③乙醇     ④鐵
（2）飲用水中的NO3-對(duì)人類健康會(huì)產(chǎn)生危害，為了降低飲用水中NO3-的濃度，可以在堿性條件下用鋁粉將NO3-還原為N2，其化學(xué)方程式為如下：
10 Al ＋ 6 NaNO3 ＋ 4 NaOH ＋18 H2O =" 10" NaAl（OH）4 ＋ 3 N2↑
請(qǐng)用“單線橋法”表示上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
（3）已知氨氣與氯氣在常溫條件下發(fā)生如下反應(yīng)：8 NH3＋3 Cl2＝ 6 NH4Cl ＋N2，該反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為             。
（4）今有K2SO4和Al2（SO4）3混合溶液，已知其中c（K+）=" 0.2" mol·L－1，c（SO42－）= 0.7mol·L－1。則溶液中c（Al3+）=          mol·L－1。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。
(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式，可用離子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54 g的FeClx樣品，溶解后先進(jìn)行陽離子交換預(yù)處理，再通過含有飽和OH－的陰離子交換柱，使Cl－和OH－發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH－用0.40 mol·L－1的鹽酸滴定，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0 mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中x值：________(列出計(jì)算過程)；
(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品，采用上述方法測得n(Fe)：n(Cl)＝1：2.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為________。在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和________反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和________反應(yīng)制備；
(3)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為______；
(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為________；與MnO2－Zn電池類似，K2FeO4－Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為________，該電池總反應(yīng)的離子方程式為________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二”五期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
（1）用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g)   ⊿H=" -574" kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)   ⊿H=" -1160" kJ·mol－1
③H2O(g) = H2O(l)    △H=" -44.0" kJ·mol－1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式          。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí)，其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，則另一反應(yīng)的離子方程式為                                 。

   濃度/mol·L－1

 

 
時(shí)間/min

NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.17
 
（3）用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為：C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)）加入NO和足量的活性炭，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如下：
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反應(yīng)速率為                        。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為   　　   （保留兩位小數(shù)）。
③一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率      （填“增大”、“不變”或“減小”） 。
④下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是    　　　   （填序號(hào)字母）。
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
B．2v正(NO) = v逆(N2)
C．容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變
D．混合氣體的密度保持不變
⑤30min末改變某一條件，過一段時(shí)間反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是          。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出30min至40min的變化曲線。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

現(xiàn)有S2－、NH4＋、Na＋、(SO4)2－、Fe3、ClO－等離子，請(qǐng)按要求填空：
（1）在水溶液中，該離子水解呈堿性的是__________。
（2）在水溶液中，該離子水解呈酸性的是_________。
（3）不能在酸性較強(qiáng)的溶液里大量存在的離子有_________。
（4）既能在酸性較強(qiáng)的溶液里大量存在，又能在堿性較強(qiáng)的溶液里大量存在的離子有__________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知Ca(OH)2與Cl2反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與溫度有關(guān)，在一定量的石灰乳中通入一定量的氯氣，二者恰好完全反應(yīng)(發(fā)生的反應(yīng)均為放熱反應(yīng))。生成物中含有Cl－、ClO－、ClO3—三種含氯元素的離子，其中ClO－、ClO3—兩種離子的物質(zhì)的量(n)與反應(yīng)時(shí)間(t)的曲線如圖所示。

(1)t1前，氧化產(chǎn)物是______________________(填化學(xué)式)。
(2)t2時(shí)，Ca(OH)2與Cl2發(fā)生反應(yīng)的總的離子方程式：_____________________________。
(3)該石灰乳中含有Ca(OH)2的物質(zhì)的量是________mol。
(4)NaClO2較穩(wěn)定，但加熱或敲擊亞氯酸鈉固體時(shí)立即爆炸，其爆炸后的產(chǎn)物可能是________(填字母)。

A．NaCl、Cl2 B．NaCl、NaClO C．NaClO3、NaClO4 D．NaCl、NaClO3 
(5)配平下列離子方程式：________Fe(OH)3＋________ClO－＋________OH－=________FeO42—＋________Cl－＋________H2O。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及鐵的氧化物)制備凈水劑BAC[Al2(OH)nCl6－n]的流程如下：
 
(1)粉碎煤矸石的目的是__________________________________________________；
濾渣Ⅰ的主要成分是________(填化學(xué)式)。
(2)步驟①在煮沸的過程中，溶液逐漸由無色變?yōu)榫G色，此時(shí)溶液中的有色離子為_____
________(填化學(xué)式)；隨后溶液又變?yōu)樽攸S色，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_________；步驟①的煮沸裝置上方需安裝一長導(dǎo)管，長導(dǎo)管的作用是__________________________。
(3)步驟②中加入適量的Ca(OH)2并控制pH，其目的：一是生成BAC；二是________
_______________________；已知BAC的分散質(zhì)粒子大小在1～100 nm之間，由此區(qū)別濾液Ⅰ與BAC兩種液體的物理方法是________________________；若Ca(OH)2溶液過量，則步驟③得到的BAC產(chǎn)率偏低，寫出該反應(yīng)的離子方程式：_______________________
(4)若0.1 mol AlCl3在某溫度下溶于蒸餾水，當(dāng)有5%水解生成Al(OH)3溶液時(shí)，吸收熱量a kJ。寫出該過程的熱化學(xué)方程式：____________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某強(qiáng)酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、N、Fe2+、Fe3+、C、S、S、Cl-、N中的一種或幾種,取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下:

根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)溶液X中除H+外還肯定含有的離子是　　　;不能確定是否含有的離子是　　　,若要確定其中陽離子的存在,最可靠的化學(xué)方法是　　　　　　　　　　。 
(2)沉淀G的化學(xué)式為　　　。 
(3)寫出有關(guān)離子方程式:
步驟①中生成A　　　　　　　　　。 
步驟②生成沉淀I　　　　　　　　　。 
(4)假設(shè)測定A、F、I均為0.01 mol,10 mL X溶液中n(H+)="0.04" mol,而沉淀C物質(zhì)的量0.07 mol,能說明(1)中不能確定的陰離子存在的理由是　　　　　　　　　　。 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案