【題目】鈦及其合金具有密度小,強度高,耐腐蝕等優(yōu)良性能,被廣泛用于航天、航空、航海、石油化工、醫(yī)藥等部門,因此,鈦被譽為第三金屬和戰(zhàn)略金屬。從鈦鐵礦提取金屬鈦(海綿鈦)的主要工藝過程如下:
(1)鈦鐵礦的主要成分是FeTiO3,第一步發(fā)生的反應(yīng):FeTiO3+CTiO2+Fe+CO↑,在FeTiO3(鈦酸亞鐵)中,鈦的化合價為________。
(2)第二步:二氧化鈦在高溫下與焦炭、氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦和一氧化碳,寫出化學(xué)方程式:___________,還原產(chǎn)物是____________。
(3)用鎂在高溫下還原四氯化鈦,該反應(yīng)的環(huán)境要求是__________;寫出化學(xué)方程式:___________。
(4)菱鎂礦(主要成分是碳酸鎂)煅燒后與焦炭混合在氯化器中高溫下通入氯氣生成氯化鎂,電解熔融氯化鎂得到鎂。
①寫出菱鎂礦煅燒及氯化制取氯化鎂的化學(xué)方程式:______________;
②寫出電解熔融氯化鎂的電解方程式:____________________。
【答案】+4價 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 四氯化鈦 惰性氣體保護或隔絕空氣 2Mg+TiCl42MgCl2+Ti MgCO3MgO+CO2↑,MgO+Cl2+CMgCl2+CO MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
【解析】
(1)根據(jù)化合物中元素正、負化合價代數(shù)和等于0分析;
(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫反應(yīng)方程式,結(jié)合元素化合價降低,獲得電子,被還原,產(chǎn)生還原產(chǎn)物分析判斷;
(3)根據(jù)鎂活潑,容易失去電子被氧化,分析判斷反應(yīng)環(huán)境,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒、原子守恒,書寫反應(yīng)方程式;
(4)碳酸鎂煅燒分解產(chǎn)生MgO、CO2,MgO與Cl2、C在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生MgCl2和CO;電解熔融MgCl2反應(yīng)產(chǎn)生金屬Mg和Cl2。
(1)在鈦酸亞鐵FeTiO3中,Fe化合價為+2價,O為-2價,根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和等于0,可知鈦的化合價為+2+x=3×2=+6,所以x=+4價;
(2)二氧化鈦在高溫下與焦炭、氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦和一氧化碳,反應(yīng)方程式為:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,在該反應(yīng)中,Cl元素化合價由反應(yīng)前Cl2中的0價變?yōu)榉磻?yīng)后TiCl4中的-1價,化合價降低,獲得電子,被還原,產(chǎn)生還原產(chǎn)物,所以還原產(chǎn)物是TiCl4;
(3)鎂是比較活潑的金屬,容易失去電子被氧化,所以用鎂在高溫下還原四氯化鈦,該反應(yīng)的環(huán)境要求是惰性氣體保護或隔絕空氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Mg+TiCl42MgCl2+Ti;
(4)①菱鎂礦煅燒分解產(chǎn)生氧化鎂和二氧化碳,反應(yīng)方程式為:MgCO3MgO+CO2↑;氧化鎂與氯氣及碳單質(zhì)在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生氯化鎂和一氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式:MgO+Cl2+CMgCl2+CO;
②氯化鎂是離子化合物,在高溫下電解熔融氯化鎂,反應(yīng)產(chǎn)生鎂和氯氣,電解方程式為:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
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【題目】[化學(xué)—選修3;物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
明朝《天工開物》中有世界上最早的關(guān)于煉鋅技術(shù)的記載,鋅也是人體必需的微量元素。回答下列問題:
(1)基態(tài)Zn原子核外的最高能層符號是________,基態(tài)Zn2+最外層電子排布式為________。
(2)硫酸鋅溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①組成[Zn(NH3)4]SO4的元素中,除Zn外其余元素的電負性由大到小排序為________。
②向[Zn(NH3)4]SO4溶液中逐滴滴加NaOH溶液,未出現(xiàn)渾濁,其原因是________。
③已知[Zn(NH3)4]2+的空間構(gòu)型與相同,則在[Zn(NH3)4]2+中Zn2+的雜化類型為________,NH3易液化的原因是________________________________。
④在[Zn(NH3)4]SO4晶體中存在的作用力有________。
A.離子鍵 B.極性共價鍵 C.氫鍵
D.配位鍵 E.范德華力 F.金屬鍵
(3)ZnO與ZnS結(jié)構(gòu)相似,ZnO的熔點為1975℃,ZnS的熔點約為1700℃。ZnO熔點比ZnS高的原因是________________________________。
(4)常溫下金屬鋅晶體的晶胞為六方最密堆積(如圖所示),若鋅原子的半徑為rnm,六棱柱的高為,則金屬鋅晶體的空間利用率是________(用含π的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A (C2H4)是基本的有機化工原料。用A和常見的有機物可合成一種醚類香料和一種縮醛類香料,具體合成路線如圖所示(部分反應(yīng)條件略去):
已知:
回答下列問題:
(1)B的分子式是_______,C中含有的官能團名稱是_______。
(2)若D為單取代芳香族化合物且能與金屬鈉反應(yīng);每個D分子中只含有1個氧原子, D中氧元素的質(zhì)量分數(shù)約為13.1%,則D的結(jié)構(gòu)簡式為_______,⑥的反應(yīng)類型是_______。
(3)據(jù)報道,反應(yīng)⑦在微波輻射下,以NaHSO4·H2O為催化劑進行,請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
(4)請寫出滿足下列條件的苯乙醛的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______。
i .含有苯環(huán)和結(jié)構(gòu)
ii.核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積之比為3 : 2 : 2 : 1
(5)若化合物E為苯甲醚的同系物,且相對分子質(zhì)量比苯甲醚大14,則能使FeCl3溶液顯色的E的所有同分異構(gòu)體共有_______ (不考慮立體異構(gòu))種。
(6)參照的合成路線,寫出由2-氯丙烷和必要的無機試劑制備的合成流程圖:_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是以鉛蓄電池為電源,模擬氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖(C、D均為石墨電極)。
已知:鉛蓄電池在放電時發(fā)生下列電極反應(yīng):
負極:Pb+SO42--2e-=PbSO4 正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
(1)請寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式__。
(2)若在電解池中C極一側(cè)滴酚酞試液,電解一段時間后未呈紅色,說明鉛蓄電池的A極為__極。
(3)用鉛蓄電池電解200ml濃度為0.5mol/LCuSO4 溶液一段時間后
①若兩極收集到的氣體體積相等,則轉(zhuǎn)移電子_____mol。
②陽極收集到的氣體體積(標準狀況下)為_____L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CO2和甲烷催化合成CO和H2是CO2資源化利用的有效途徑。主要反應(yīng)為
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol
(1)已知CH4(g)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+206kJ/mol
寫出CH4和水蒸氣反應(yīng)生成CO2的熱化學(xué)方程式_________。
(2)在恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)I,下列選項能夠說明反應(yīng)I達到平衡狀態(tài)的是______。
A.混合氣體的密度不變
B.混合氣體的總壓強不變
C.CH4、CO2、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1:1:2:2
D.3V正(H2)=V逆(CH4)
E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
(3)催化合成的溫度通常維持在550-750℃之間,從反應(yīng)速率角度分析其主要原因可能是_________。
(4)將CH4與CO2各1mol充入某密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)I。100Kpa時,反應(yīng)I到達平衡時CO2的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系曲線如圖所示。
①圖中A、B、C三點表示不同溫度、壓強下達到平衡時CO2的體積分數(shù),則______點對應(yīng)的平衡常數(shù)最小,判斷依據(jù)是________;__________點對應(yīng)的壓強最大。
②300℃,100Kpa下,該容器中反應(yīng)I經(jīng)過40min達到平衡,計算反應(yīng)在0-40min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(CO2)=_________mol/min(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),該溫度下的壓強平衡常數(shù)Kp=________。
(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素A、B、C、D、E、F六種主族元素,A、B同周期相鄰,A、C同主族相鄰,A、B、C三種元素的原子序數(shù)之和為31,D元素與A、B、C三種元素既不同周期也不同主族,但D單質(zhì)與A、B、C單質(zhì)均可以反應(yīng),E是短周期主族中原子半徑最大的元素,F是B同周期相鄰元素;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出C的元素符號:_______________ D在周期表中的位置____________________ 。
(2)B、D可直接化合生成化合物x, x分子與A、D形成的分子的穩(wěn)定性比較_____________________________。(用化學(xué)式表示)
(3)A、B、D可組成離子化合物y的化學(xué)式為__________;E與C按1:1形成的化合物的電子式為____________ 。
(4)A、C形成的一種既有氧化性又有還原性的常見化合物,它對環(huán)境的影響之一是__________________________。
(5) 標準狀況下9g F與A的單質(zhì)完全燃燒產(chǎn)生的氣體通入到1 L 1 mol·L-1的NaOH 溶液中,完全反應(yīng)后溶液中存在的主要離子是_____________________ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.標準狀況下,11.2LSO3中含有原子數(shù)為2NA
B.用濃鹽酸分別與MnO2、KClO3反應(yīng)制備1molCl2,均轉(zhuǎn)移電子2NA
C.將0.1molNH4NO3溶于適量的稀氨水,溶液恰好呈中性,溶液中NH4+數(shù)目小于0.1NA
D.2molNO和1molO2充分反應(yīng)后,所得混合氣體的分子數(shù)小于2NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】M是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(見下圖)。
下列說法正確的是
A. 元素C、D形成的簡單離子半徑,前者大于后者
B. F的熱穩(wěn)定性比H2S弱
C. 化合物A、F中化學(xué)鍵的類型相同
D. 元素C、D的最高價氧化物的水化物均可以和H發(fā)生反應(yīng)
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【題目】圖中為實驗室制取氯氣及性質(zhì)驗證的裝置圖:
參考裝置圖回答下列問題:
(1)請指出儀器a的名稱____________________,寫出裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式____________
(2)在裝置D中可觀察到的現(xiàn)象是________,裝置E中可觀察到的現(xiàn)象是__________。
(3)裝置B的作用為_____,裝置C的作用為____________,裝置H的作用為_________,寫出裝置H中的離子方程式_____________。
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