(12分)鈦(Ti)被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”。工業(yè)上將TiO2與焦炭混合,通入Cl2高溫下制得TiCl4;再將TiCl4提純后,在氬氣保護(hù)下與鎂高溫反應(yīng)制得Ti。其反應(yīng)如下:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
回答下列問(wèn)題:
(1)Ti元素原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)____________________。
(2)與CO互為等電子體的分子是___________。
(3)已知TiCl4在通常情況下是無(wú)色液體,熔點(diǎn)為–37℃,沸點(diǎn)為136℃;TiCl4在潮濕空氣中易水解產(chǎn)生白霧,同時(shí)產(chǎn)生H2TiO3固體。
① TiCl4為_(kāi)_____化合物(填“離子”或“共價(jià)”)。
② TiCl4分子為正四面體形,則Ti為_(kāi)_______雜化。
③ TiCl4在潮濕空氣中水解的化學(xué)方程式是_____________________________________。
④TiO2、Cl2和C反應(yīng)制得的TiCl4最好的提純方法是____________ (填操作名稱)。
(4)配離子[TiCl(H2O)5]2+的中心離子化合價(jià)為 ,中心離子配位數(shù)為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
( 12分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè),下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問(wèn)題。
(1)金屬鈦冶煉過(guò)程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
已知:C(S)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) H=+141 kJ·mol-1
則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H= ,
(2)鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一,主要反應(yīng)原理為:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti,該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行,一是因?yàn)門(mén)iCl4會(huì)強(qiáng)烈水解生成TiO2,另一原因 (用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說(shuō)明)。
(3)鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法,其主要反應(yīng)原理如下:
MgCl2 Mg+Cl2 TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti
從海水中提取MgCl2時(shí),先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,寫(xiě)出Mg(OH)2溶度積表達(dá)式:
可加入適當(dāng)過(guò)量的熟石灰,從Mg(OH)2溶解平衡角度解釋其原因
(4)TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12(鈦酸鋰),Li4Ti5O12可與LiMn2O4(錳酸鋰)等正極材料組成理離子二次電池,工作時(shí)Li+ 在電池內(nèi)定向移動(dòng),其電池反應(yīng)為:,使用時(shí)先充電,寫(xiě)出其充電式的陽(yáng)極反應(yīng) ,放電時(shí)Li+的移動(dòng)方向 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
( 12分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè),下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問(wèn)題。
(1)金屬鈦冶煉過(guò)程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
已知:C(S)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) H=+141 kJ·mol-1
則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H= ,
(2)鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一,主要反應(yīng)原理為:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti,該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行,一是因?yàn)門(mén)iCl4會(huì)強(qiáng)烈水解生成TiO2,另一原因 (用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說(shuō)明)。
(3)鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法,其主要反應(yīng)原理如下:
MgCl2 Mg+Cl2 TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti
從海水中提取MgCl2時(shí),先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,寫(xiě)出Mg(OH)2溶度積表達(dá)式:
可加入適當(dāng)過(guò)量的熟石灰,從Mg(OH)2溶解平衡角度解釋其原因
(4)TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12(鈦酸鋰),Li4Ti5O12可與LiMn2O4(錳酸鋰)等正極材料組成理離子二次電池,工作時(shí)Li+ 在電池內(nèi)定向移動(dòng),其電池反應(yīng)為:,使用時(shí)先充電,寫(xiě)出其充電式的陽(yáng)極反應(yīng) ,放電時(shí)Li+的移動(dòng)方向 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012屆山東省鄄城職業(yè)高中高三3月月考理綜部分(帶解析) 題型:填空題
( 12分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè),下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問(wèn)題。
(1)金屬鈦冶煉過(guò)程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
已知:C(S)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) H=+141 kJ·mol-1
則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H= ,
(2)鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一,主要反應(yīng)原理為:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti,該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行,一是因?yàn)門(mén)iCl4會(huì)強(qiáng)烈水解生成TiO2,另一原因 (用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說(shuō)明)。
(3)鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法,其主要反應(yīng)原理如下:
MgCl2 Mg+Cl2 TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti
從海水中提取MgCl2時(shí),先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,寫(xiě)出Mg(OH)2溶度積表達(dá)式:
可加入適當(dāng)過(guò)量的熟石灰,從Mg(OH)2溶解平衡角度解釋其原因
(4)TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12(鈦酸鋰),Li4Ti5O12可與LiMn2O4(錳酸鋰)等正極材料組成理離子二次電池,工作時(shí)Li+ 在電池內(nèi)定向移動(dòng),其電池反應(yīng)為:,使用時(shí)先充電,寫(xiě)出其充電式的陽(yáng)極反應(yīng) ,放電時(shí)Li+的移動(dòng)方向 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年山東省高三3月月考理綜部分(解析版) 題型:填空題
( 12分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè),下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問(wèn)題。
(1)金屬鈦冶煉過(guò)程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
已知:C(S)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) H=+141 kJ·mol-1
則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H= ,
(2)鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一,主要反應(yīng)原理為:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti,該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行,一是因?yàn)門(mén)iCl4會(huì)強(qiáng)烈水解生成TiO2,另一原因 (用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說(shuō)明)。
(3)鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法,其主要反應(yīng)原理如下:
MgCl2 Mg+Cl2 TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti
從海水中提取MgCl2時(shí),先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,寫(xiě)出Mg(OH)2溶度積表達(dá)式:
可加入適當(dāng)過(guò)量的熟石灰,從Mg(OH)2溶解平衡角度解釋其原因
(4)TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12(鈦酸鋰),Li4Ti5O12可與LiMn2O4(錳酸鋰)等正極材料組成理離子二次電池,工作時(shí)Li+ 在電池內(nèi)定向移動(dòng),其電池反應(yīng)為:,使用時(shí)先充電,寫(xiě)出其充電式的陽(yáng)極反應(yīng) ,放電時(shí)Li+的移動(dòng)方向 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年山東省高三第四次診斷考試?yán)砜凭C合試卷(化學(xué)部分) 題型:填空題
( 12分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè),下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問(wèn)題。
(1)金屬鈦冶煉過(guò)程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
已知:C(S)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) H=+141 kJ·mol-1
則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H= ,
(2)鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一,主要反應(yīng)原理為:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti,該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行,一是因?yàn)門(mén)iCl4會(huì)強(qiáng)烈水解生成TiO2,另一原因 (用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說(shuō)明)。
(3)鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法,其主要反應(yīng)原理如下:
MgCl2 Mg+Cl2 TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti
從海水中提取MgCl2時(shí),先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,寫(xiě)出Mg(OH)2溶度積表達(dá)式:
可加入適當(dāng)過(guò)量的熟石灰,從Mg(OH)2溶解平衡角度解釋其原因
(4)TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12(鈦酸鋰),Li4Ti5O12可與LiMn2O4(錳酸鋰)等正極材料組成理離子二次電池,工作時(shí)Li+ 在電池內(nèi)定向移動(dòng),其電池反應(yīng)為:,使用時(shí)先充電,寫(xiě)出其充電式的陽(yáng)極反應(yīng) ,放電時(shí)Li+的移動(dòng)方向 。
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