【題目】(1)工業(yè)上用鈦礦石(主要成分為FeTiO3,主要含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))經(jīng)過以下流程制得TiO2:

其中,步驟II發(fā)生的主要反應(yīng)為:2H2SO4+ FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O

①步驟I發(fā)生反應(yīng)的離了方程式是:_____________、___________。為提高鈦礦石的堿浸出速率,步驟I可采取的辦法除提高堿的濃度外,還可以采取的辦法有_________________、__________________________(寫出兩種方法)。

②步驟II中加入Fe的目的是___________________;分離出FeSO4晶體的操作是___________。

③步驟III形成的TiO2·nH2O 為膠體,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________

(2)可利用TiO2通過下述兩種方法制備金屬鈦:

方法一: 將TiO2作陰極,石墨作陽極,熔融CaO為電解液,碳?jí)K作電解槽池,電解TiO2制得鈦,陽極上一定生成的氣體是____________,可能生成的氣體是__________________。

方法二: 通過以下反應(yīng)制備金屬鈦

①TiO2 (s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) △H=+ 151kJ/mol

②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti

實(shí)際生產(chǎn)中,需在反應(yīng)①過程中加入碳,可以順利制得TiCl4。碳的作用除燃燒放熱外,還具有的作用是_______________________________________。

【答案】 Al2O3+2OH-=2A1O2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 升高溫度(或加熱) 粉碎礦石或攪拌 還原Fe3+ 過濾 TiOSO4+(n+1)H2OTiO2·nH2O(膠體)+H2SO4 O2或氧氣 CO2(或CO或CO2和CO) 消耗O2,促進(jìn)中衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

【解析】試題分析(1)①根據(jù)二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水、氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水;根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析提高鈦礦石的堿浸出速率的方法;②Fe能把Fe3+還原為Fe2+;分離出FeSO4晶體屬于固液分離;③TiOSO4水解為TiO2·nH2O(膠體);(2)陽極氧離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣;氧氣與C單質(zhì)反應(yīng)生成CO或CO2;根據(jù)碳消耗氧氣,促進(jìn)平衡移動(dòng)分析;

解析:(1)①氧化鋁是兩性氧化物,既能和強(qiáng)酸反應(yīng)又能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水,反應(yīng)離子方程式是Al2O3+2OH-=2A1O2-+H2O;二氧化硅是酸性氧化物,能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成硅酸鈉和水,反應(yīng)離子方程式是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;升高溫度或粉碎礦石或攪拌都能提高鈦礦石的堿浸出速率;②Fe能把Fe3+還原為Fe2+,步驟II中加入Fe的目的是還原Fe3+分離出FeSO4晶體用過濾法;③TiOSO4水解為TiO2·nH2O(膠體)的化學(xué)方程式為TiOSO4+(n+1)H2OTiO2·nH2O(膠體)+H2SO4;(2)陽極氧離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣;氧氣與C單質(zhì)反應(yīng)生成CO或CO2,所以陽極上一定生成的氣體是氧氣,可能生成的氣體是CO或CO2;加入碳消耗O2,促進(jìn)中衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

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:

【題目】(題文)(1)在下圖的8個(gè)裝置中,屬于原電池的是____________。

(2)依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag(aq)+Zn(s)===Zn2(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:

電極X的材料是______;電解質(zhì)溶液Y________;

②銀電極為電池的______極,發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________;

(3)航天飛機(jī)常采用燃料電池作為電能來源,燃料電池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物質(zhì)與O2一起構(gòu)成的電池裝置,它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。如圖是甲烷燃料電池原理示意圖,回答下列問題:

電池的負(fù)極是____(“a”“b”),該極的電極反應(yīng)是____________。

消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L O2時(shí),有____mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。

開始放電時(shí),正極附近溶液的pH__________(增大”“減小不變”)

以銅為電極,用此電池作電源,電解以下溶液,開始階段發(fā)生反應(yīng)Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2的有______________。

A.H2SO4 B.NaOH溶液 C.Na2SO4溶液

D.CuSO4溶液 E.NaCl溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1-丁醇和乙酸在濃硫酸作用下,通過酯化反應(yīng)制得乙酸丁酯,反應(yīng)溫度為115~125℃,反應(yīng)裝置如圖。下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的描述錯(cuò)誤的是

A. 不能用水浴加熱

B. 長玻璃管起冷凝回流作用

C. 為提純乙酸丁酯,可用水和碳酸鈉溶液洗滌

D. 通常加入過量1-丁醇以提高乙酸的轉(zhuǎn)化率

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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,下列說法中正確的是

A. 28g乙烯所含的共用電子對(duì)數(shù)目為2NA

B. 133.5AlCl3晶體含有的粒子數(shù)目為4NA

C. 0.1molCl2與足量石灰乳反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.2NA

D. 4.6gNO2和N2O4組成的混合氣體含有的氧原子數(shù)為0.2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知常溫:Ksp(PbI2)=4×10-6,Ksp(PbS)=8×10-28。取適量黃色PbI2固體配制成100mL溶液,配制過程中溶液的離子濃度與時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是

A. A點(diǎn)處可表示PbI2的不飽和溶液

B. T時(shí)刻有可能向該P(yáng)bI2溶液中加人了KI固體

C. 常溫下PbI2飽和溶液中的c(I-)=10-2mol/L

D. 向A點(diǎn)處的PbI2溶液中加入100mL 2×10-3mol/L的Na2S溶液,平衡后溶液中的c(Pb2+)<4×10-3mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 乙烷和乙醇是同系物

B. 苯和甲苯都屬于飽和烴

C. 有機(jī)化合物一定含有碳元素

D. 含有碳元素的化合物一定是有機(jī)化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】AB、CD是原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素,A元素的正化合價(jià)與負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零;B元素原子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)為nsnnpn;C元素基態(tài)原子s能級(jí)的電子總數(shù)比p能級(jí)的電子總數(shù)多1D元素原子的M能層全滿,最外層只有一個(gè)電子。請(qǐng)回答:

1A元素的單質(zhì)為A2,不能形成A3A4,這體現(xiàn)了共價(jià)鍵的___性;B元素單質(zhì)的一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體熔點(diǎn)>3550℃,該單質(zhì)的晶體類型屬于________;基態(tài)D原子共有___種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

2AC形成的最簡單分子的中心原子雜化方式是___________,該分子與D2+、H2O2:1:2的配比結(jié)合形成的配離子是_________(填化學(xué)式),此配離子中的兩種配體的不同之處為_____(填標(biāo)號(hào))。

①中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù) ②中心原子的孤電子對(duì)的對(duì)數(shù) ③中心原子的化學(xué)鍵類型 VSEPR模型

31molBC中含有的π鍵數(shù)目為______;寫出與BC-互為等電子體的分子和離子各一種______、______。

4D2+的硫酸鹽晶體的熔點(diǎn)比D2+的硝酸鹽晶體的熔點(diǎn)高,其原因是______

5D3C具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能,其晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,D+C3—半徑分別為apm、bpm,D+C3—都是緊密接觸的剛性小球,則C3—的配位數(shù)為_____,晶體的密度為____g·cm-3。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】芒硝化學(xué)式為Na2SO410H2O,無色晶體,易溶于水,是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物.該小組同學(xué)設(shè)想,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,用如圖所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉,無論從節(jié)省能源還是從提高原料的利用率而言都更加符合綠色化學(xué)理念.
(1)該電解槽的陽極反應(yīng)式為 . 此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù).
(2)制得的氫氧化鈉溶液從出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)導(dǎo)出.
(3)通電開始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請(qǐng)簡述原因:
(4)若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池,則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 . 已知H2的燃燒熱為285.8kJmol﹣1 , 則該燃料電池工作產(chǎn)生36g H2O時(shí),理論上有 kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有關(guān)催化劑的催化機(jī)理等問題可以從“乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)”得到一些認(rèn)識(shí),某教師設(shè)計(jì)了如圖裝置(夾持裝置儀器已省略),其實(shí)驗(yàn)操作為:先按圖安裝好,先關(guān)閉活塞a、b、c,在銅絲的中間部分加熱片刻,然后打開活塞a、b、c,通過控制活塞a和b,而有節(jié)奏(間歇性)通入氣體,即可在M處觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________ ,B的作用:________________________;

(2)M處發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________________________

(3)該實(shí)驗(yàn)過程中催化劑______________ (填“參加”或“不參加”)了化學(xué)反應(yīng)

(4)乙醇氧化產(chǎn)物是_____________,乙醇可以和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)被直接氧化成為______________________

(5)若試管F中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙顯紅色,說明液體中還含有____。要除去該物質(zhì),可現(xiàn)在混合液中加入_____(填寫字母)。

A.氯化鈉溶液 B.苯 C.碳酸氫鈉溶液 D.四氯化碳

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