常溫下鈦的化學(xué)活性很小,在較高溫度下可與多種物質(zhì)反應(yīng)。
(1)工業(yè)上由金紅石(含TiO2大于96%)為原料生產(chǎn)鈦的流程如下:
① 沸騰氯化爐中發(fā)生的主要反應(yīng)為: 。
② 已知:Ti(s) +2Cl2(g)=TiCl4(l) ΔH=a kJ·mol-1;
2Na(s) +Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH=b kJ·mol-1;
Na(s)=Na(l) ΔH=c kJ·mol-1;
則:TiCl4(l) +4Na(l)=Ti(s) +4NaCl(s) ΔH= kJ·mol-1。
(2)TiO2直接電解法生產(chǎn)鈦是一種較先進(jìn)的方法,電解質(zhì)為熔融的氯化鈣,原理如下圖所示,二氧化鈦電極連接電源 極,該極電極反應(yīng)為:
。但此法會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,為減少對(duì)環(huán)境的污染,在電池中加入固體氧離子隔膜(氧離子能順利通過(guò)),將兩極產(chǎn)物隔開,再將石墨改為金屬陶瓷電極,并通入一種無(wú)毒的還原性氣體,該氣體是 。
(3)海綿鈦可用碘提純,原理為: ,下列說(shuō)法正確的是 。
A.該反應(yīng)正反應(yīng)的ΔH>0
B.在不同溫度區(qū)域,TiI4的量保持不變
C.在提純過(guò)程中,I2 的作用是將粗鈦從低溫區(qū)轉(zhuǎn)移到高溫區(qū)
D.在提純過(guò)程中,I2 可循環(huán)利用
【知識(shí)點(diǎn)】蓋斯定律的應(yīng)用 電解原理F4 F5
【答案解析】(每空2分,本題共12分)
(1)①TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO(高溫或900℃要注明); ②2b-4c-a;
(2)負(fù); TiO2 +4e-=Ti + O2-(或:Ca2++2e-=Ca;2Ca+TiO2=2CaO +Ti); H2
(3)C D(只選對(duì)1個(gè)給1分,錯(cuò)選0分)
解析::(1)根據(jù)流程可知沸騰爐中反應(yīng)物為氯氣、碳和TiO2,反應(yīng)生成TiCl4和一氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO;
②(I) Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=a kJ/mol;
(II) 2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=bkJ/mol;
(III) Na(s)=Na(l)△H=ckJ/mol,
將方程式2(II)-(I)-4(III)得TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s),△H=2b-4c-a;
(2)電解時(shí),陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以二氧化鈦得電子生成鈦和氧離子,和電源負(fù)極相連;電極反應(yīng)式為TiO2+4e-=Ti+2O2-,陰極上加入的物質(zhì)應(yīng)該具有還原性且是氣體,反應(yīng)后的生成物沒(méi)有污染,水沒(méi)有污染,所以該氣體是氫氣;
(3)A、大多數(shù)化合反應(yīng)是放熱反應(yīng),該反應(yīng)的正反應(yīng)也是放熱反應(yīng),則該反應(yīng)正反應(yīng)的△H<0,故A錯(cuò)誤;
B、高于400℃,鈦和氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦,在1250℃四氯化鈦分解,所以在不同溫度區(qū)域,TiI4的量不同,故B錯(cuò)誤;
C、在提純過(guò)程中,高于400℃,碘和鈦反應(yīng)生成四氯化鈦,在1250℃四氯化鈦分解生成碘和鈦,所以I2的作用是將粗鈦從低溫區(qū)轉(zhuǎn)移到高溫區(qū),故C正確;
D、在提純過(guò)程中,高于400℃,碘和鈦反應(yīng)生成四氯化鈦,在1250℃四氯化鈦分解生成碘和鈦,所以I2的量不變,可以循環(huán)利用故D正確;
故選CD.
【思路點(diǎn)撥】本題考查電極反應(yīng)式的書寫、熱化學(xué)反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn),重視利用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
可用圖示裝置制取少量乙酸乙酯(酒精燈等在圖中均已略去)請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>
(1)試管a中需要加入濃硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL,正確加入順序操作是 ,
.為防止a中的液體在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生暴沸,在加熱前應(yīng)采取的措施是 )
(2)寫出試管a中該反應(yīng)化學(xué)方程式 ;
(3)實(shí)驗(yàn)中加熱試管:
①開始時(shí)要小火加熱的目的是:
②加熱一段時(shí)間后改為大火加熱至沸騰的目的是: 3加熱至沸騰后再改為小火加熱的目的是:
(4)試管b中加有飽和Na2CO3溶液,其作用是:
(5)試管b中導(dǎo)氣管不插入液面下的目的是: 防 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
一定條件下反應(yīng)2AB(g)⇌A2(g)+B2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( 。
| A. | 單位時(shí)間內(nèi)生成3n molA2,同時(shí)消耗2n molAB |
| B. | 容器內(nèi),3種氣體AB、A2、B2共存 |
| C. | AB的消耗速率等于A2的消耗速率 |
| D. | 容器中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間變化 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
對(duì)于反應(yīng)2SO3(g)⇌2SO2)(g)+O2(g),若在一定溫度下,將2mol SO3放入體積為2L的密閉容器中,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)得O2的物質(zhì)的量為0.6mol,求該反應(yīng)的平衡常數(shù).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
下列實(shí)驗(yàn)操作或結(jié)論正確的是
A.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí),容量瓶必須潔凈、干燥,不漏水
B.實(shí)驗(yàn)室里需要480 mL 2.0 moI·L-1氫氧化鈉溶液,配制溶液時(shí)先稱量氫氧化鈉固38.4 g,然后再按照溶解、冷卻、洗滌、定容、搖勻的步驟進(jìn)行操作
C. 25℃時(shí),用惰性電極電解某濃度的NaOH溶液,一小段時(shí)間后,NaOH溶液的濃度可能增大,也可能不變
D. K2CO3在酒精燈上灼燒時(shí)能直接觀察到紫色火焰
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
短周期元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增,其原子的最外層電子數(shù)之和為14。X與Y、Z位于相鄰周期,Z原子最外層電子數(shù)是X原子內(nèi)層電子數(shù)的3倍或者Y原子最外層電子數(shù)的2倍。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.X的氫化物溶液與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液的酸堿性相反
B.Y的氧化物既可與強(qiáng)酸反應(yīng)又可與強(qiáng)堿反應(yīng),并可用來(lái)制作耐火材料
C.X和Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的濃溶液都是具有強(qiáng)氧化性的酸
D.Z的氫化物比X的氫化物更穩(wěn)定
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
A、B、C、D、E均是短周期元素,A和B同周期,A和C同族,A原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的二倍,B元素族序數(shù)是周期數(shù)的三倍,B的陰離子與D的陽(yáng)離子電子層結(jié)構(gòu)相同,D的單質(zhì)與B的單質(zhì)在不同條件下反應(yīng),可生成D2B或D2B2,E是所在周期中原子半徑最小的元素,請(qǐng)回答。
(1)C在元素周期表中的位置是_______.
(2)D2B的電子式是___________;AB2的結(jié)構(gòu)式是____________.
(3)B、D、E離子半徑的由大到小的順序?yàn)開__________;(用離子符號(hào)回答)A、C、E最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開________.(用化學(xué)式回答)
(4)A、B氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)高的是___________;(用化學(xué)式回答)原因_____________.
(5)水中錳含量超標(biāo),容易使?jié)嵕吆鸵挛锶旧,使水產(chǎn)生以為,EB2可以用來(lái)除去水中超標(biāo)的Mn2+,生成黑色沉淀,當(dāng)消耗13.50g EB2時(shí),共轉(zhuǎn)移了1mol電子,則反應(yīng)的離子方程式為_________________.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級(jí)(1nm~100nm,1nm=10﹣9m)的超細(xì)粉末粒子,然后制得納米材料.下列分散系中的分散質(zhì)的微粒直徑和這種粒子具有相同數(shù)量級(jí)的是()
A. 溶液 B. 膠體 C. 懸濁液 D. 乳濁液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
如圖所示裝置是實(shí)驗(yàn)室常用的一種制取氣體的裝置.
(1)下列制取氣體的反應(yīng),可利用此裝置進(jìn)行制取有 (不一定是單選,多選漏選均不得分).
A、石灰石和稀硫酸反應(yīng)制CO2 B、鋅和稀鹽酸反應(yīng)制H2
C、MnO2催化雙氧水分解制O2 D、KClO3和MnO2加熱反應(yīng)制取O2
(2)利用此裝置制取H2并還原氧化銅,稀硫酸應(yīng)該裝在 中,寫出H2還原氧化銅的反應(yīng)方程式 ,由反應(yīng)可說(shuō)明H2的還原性 Cu(填“強(qiáng)于”、“弱于”).向裝有8g CuO的試管中通入H2,若要使CuO全部被還原,則至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2體積為 .
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