題目列表(包括答案和解析)
(18分)鈦被譽為“二十一世紀的金屬”,用途廣泛。按下圖所示組成的產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率并能減少環(huán)境污染。請回答下列問題:
(1)已知中FeTiO3元素的化合價為+3,鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的過程中________元素被氧化,每生產(chǎn)1. 9kgTiCl4消耗Cl2在標準狀況下的體積為________L。
則金屬Mg還原TiCl4制取金屬Ti (s)的熱化學(xué)方程式為___________.
(3)某化學(xué)興趣小組探究外界條件對合成甲醇反應(yīng)的影響。
①在300℃時,向體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和1mol CO,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
則從反應(yīng)開始到建立平衡,v(H2)為___________ ;
該溫度下的化學(xué)平衡常
數(shù)為___________。
②在其它條件不變,只改變其中的一個條件,該小組同學(xué)
根據(jù)實驗繪制如下圖像,其中與事實相符的是為___________(填
序號)。
(4)電解飽和食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。
①電解飽和食鹽水的離子方程式為為___________ 。
②電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2~3,鹽酸的作用為為___________。(用必要的離子方程式和文字說明)
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔點/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸點/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
(12分)鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個產(chǎn)業(yè)鏈(如圖所示),將大大提高資源的利用率,減少環(huán)境污染。
請回答下列問題:
(1)Ti的原子序數(shù)為22,Ti位于元素周期表中第_______周期,第______族。
(2)寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學(xué)方程式 。
(3)制備TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再經(jīng)焙燒制得。水解時需加入大量的水并加熱,請結(jié)合化學(xué)方程式和必要的文字說明原因:
(4)由TiCl4→Ti 需要在Ar氣中進行的理由是_________________________________。反應(yīng)后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,依據(jù)下表信息,需加熱的溫度略高于 ℃即可。
| TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti |
熔點/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸點/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個產(chǎn)業(yè)鏈(如圖所示),將大大提高資源的利用率,減少環(huán)境污染。
請回答下列問題:
(1)Ti的原子序數(shù)為22,Ti位于元素周期表中第_______周期,第______族。
(2)寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學(xué)方程式 。
(3)制備TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再經(jīng)焙燒制得。水解時需加入大量的水并加熱,請結(jié)合化學(xué)方程式和必要的文字說明原因: 。
(4)由TiCl4→Ti 需要在Ar氣中進行的理由是_________________________________。反應(yīng)后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,依據(jù)下表信息,需加熱的溫度略高于 ℃即可。
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TiCl4 |
Mg |
MgCl2 |
Ti |
熔點/℃ |
-25.0 |
648.8 |
714 |
1667 |
沸點/℃ |
136.4 |
1090 |
1412 |
3287 |
(5)用氧化還原滴定法測定TiO2的質(zhì)量分數(shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+ ,
再以KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標準溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析時,稱取TiO2(摩爾質(zhì)量為M g/mol)試樣w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2標準溶液V mL,則TiO2質(zhì)量分數(shù)為___________________。(用代數(shù)式表示)
(6)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。若不考慮生產(chǎn)過程中物質(zhì)的任何損失,上述產(chǎn)業(yè)鏈中每合成6mol甲醇,至少需額外補充H2 mol。
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