【題目】鈦被稱(chēng)為繼鐵、鋁之后的第三金屬。工業(yè)上常用硫酸酸解鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有部分Fe2O3)的方法制取金紅石(TiO2),再還原TiO2制取金屬鈦。工業(yè)制取TiO2的工藝流程圖如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)鈦酸亞鐵(FeTiO3)中Ti的化合價(jià)為________________________。
(2)鈦液1中鈦以TiO2+的形式存在,則FeTiO3與硫酸反應(yīng)的離子方程式為________。
(3)為提高鈦鐵礦的酸解率,可添加適量氧化劑,依據(jù)右圖判斷,添加的最佳氧化劑為_____________(填化學(xué)式)。
(4)鈦液1中加入的A物質(zhì)是____________,流程中的操作a是____________。
(5)制取金紅石過(guò)程中,需要測(cè)定TiO2+的含量。取100mL鈦液1,加鋁粉,使其發(fā)生反應(yīng)3TiO2++Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O,反應(yīng)消耗鋁1.35g,則鈦液1中TiO2+的物質(zhì)的量濃度為________。
【答案】+4價(jià) FeTiO3+4H+=TiO2++Fe2++2H2O KMnO4 鐵粉或鐵 洗滌、干燥 1.5mol/L
【解析】
本題主要考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。
鈦鐵礦和硫酸混合,鈦鐵礦和硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一是TiOSO4,鈦鐵礦中含有Fe2O3,故反應(yīng)后的鈦液1中含有Fe3+,故需向鈦液1中加入鐵屑,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+,反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為TiOSO4和FeSO4,再將溶液冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到綠礬和鈦液2,鈦液2中含有TiOSO4,先將鈦液2中加入沸水,TiO2+水解生成H2TiO3,然后過(guò)濾回收硫酸,同時(shí)將固體干燥得到H2TiO3,再經(jīng)過(guò)煅燒得到TiO2,據(jù)此分析解答。
(1)鈦酸亞鐵(FeTiO3)中Fe為+2價(jià),O為-2價(jià),根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0可知,Ti為+4價(jià);
(2)由上述分析可知,FeTiO3與硫酸反應(yīng)的離子方程式為:FeTiO3+4H+=TiO2++Fe2++2H2O;
(3)由圖分析可知,最佳氧化劑為KMnO4;
(4)鈦液1中含有Fe3+,故需向鈦液1中加入鐵屑,將Fe3+還原;操作a的目的是得到較純的H2TiO3固體,故操作a是洗滌、干燥;
(5)由3TiO2++Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O可知,每消耗1molAl的同時(shí),會(huì)消耗3molTiO2+,100mL鈦液1消耗0.05molAl,即100mL鈦液1中含有0.15molTiO2+,故鈦液1中TiO2+的物質(zhì)的量濃度為。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列過(guò)程中涉及化學(xué)變化的是
A. 海水淡化 B. 海水曬鹽 C. 風(fēng)力發(fā)電 D. 海帶提碘
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定NaOH溶液濃度滴定實(shí)驗(yàn)中,滴定前無(wú)氣泡而滴定后有氣泡,會(huì)使測(cè)定值偏高
B. 將地下鋼管與直流電源的正極相連,用來(lái)保護(hù)鋼管
C. 已知在101KPa下,1gH2燃燒生成水蒸氣放出121kJ熱量,其熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ·mol-1
D. 25℃,101kPa時(shí),強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol-1,表示稀H2SO4與KOH溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式為:H2SO4(aq)+2KOH(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.6kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有以下幾種除去雜質(zhì)的方案:
①除去乙烷中的少量乙烯,催化劑條件下通入氫氣;②除去CO2中的少量CO,氣體通過(guò)灼熱的CuO;③除去CO2中的少量SO2,氣體通過(guò)盛有飽和Na2CO3溶液的洗氣瓶;④除去乙醇中的少量乙酸,加入足量的生石灰,蒸餾,餾分是乙醇。
在實(shí)驗(yàn)室中,上述方案可行的是______(填序號(hào))
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中,正確的是( 。
A.兩種難溶鹽電解質(zhì),其中Ksp小的溶解度一定小
B.溶液中存在兩種可以與同一沉淀劑生成沉淀的離子,則Ksp小的一定先生成沉淀
C.難溶鹽電解質(zhì)的Ksp與溫度有關(guān)
D.同離子效應(yīng)使難溶鹽電解質(zhì)的溶解度變小,也使Ksp變小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用固體NaOH配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí),下列操作會(huì)導(dǎo)致溶液濃度偏高的是
A.在燒杯中溶解時(shí),有少量液體濺出B.樣品中含有少量Na2O雜質(zhì)
C.容量瓶使用前未干D.定容時(shí)仰視液面
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,將pH均為3,體積均為V0的HA和HB溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨1g的變化如右圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 稀釋相同倍數(shù)時(shí):c(Aˉ)>c(Bˉ-)
B. 水的電離程度:b=c>a
C. 溶液中離子總物質(zhì)的量:b>c>a
D. 溶液中離子總濃度:a>b>c
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】二氧化錳是常用的催化劑、氧化劑和活性電極材料。海底蘊(yùn)藏著豐富的錳結(jié)核礦,其主要成分是MnO2。1991年由Allen等人研究,用硫酸淋洗后使用不同的方法可制備純凈的MnO2,其制備過(guò)程如下圖所示:
已知:反應(yīng)Ⅱ以石墨為電極,電解硫酸錳溶液制二氧化錳;反應(yīng)Ⅲ可以是高錳酸鉀氧化硫酸錳,也可以是氯酸鉀氧化硫酸錳。下列推斷不正確的是( )
A.反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為MnO2+H2O2+2H+===Mn2++2H2O+O2↑
B.反應(yīng)Ⅱ中陰極反應(yīng)式為Mn2+-2e-+2H2O===MnO2↓+4H+
C.若加入KClO3,則反應(yīng)Ⅲ為2ClO+5Mn2++4H2O===5MnO2↓+Cl2↑+8H+
D.若加入KMnO4,則反應(yīng)Ⅲ為3Mn2++2MnO+2H2O===5MnO2↓+4H+
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