四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意圖如下：

(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應(yīng)發(fā)生：
Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
2TiO2＋(無色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(無色)＋Fe2＋＋2H＋
加入鐵屑的作用是                                                          。
(2)在②→③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在       范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的雜質(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25 ℃時，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常數(shù)K＝       。
(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式：               。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據(jù)綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是                 (只要求寫出一項)。
(6)依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4，可采用       方法。

 
TiCl4
SiCl4
熔點/℃
－25.0
－68.6
沸點/℃
136.4
57.6
 

(1)使Fe3＋還原為Fe2＋；生成Ti3＋保護Fe2＋不被氧化
(2)10－9～10－7 m(或其他合理答案)
(3)2.79×103
(4)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1
(5)產(chǎn)生三廢(或其他合理答案)
(6)蒸餾(或分餾或精餾)

解析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（I）保護環(huán)境已成為當前和未來的一項全球性課題。為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題，并緩解能源危機，有的專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想，如圖所示：

請回答下列問題：
(1)過程Ⅰ的能量轉(zhuǎn)化形式為________能轉(zhuǎn)化為________能。
(2)上述轉(zhuǎn)化過程中，ΔH1和ΔH2的關(guān)系是________。
(3)斷裂1 mol化學鍵所需的能量見下表：

共價鍵
H—N
H—O
N≡N
O＝O
斷裂1 mol化學鍵所需能量/(kJ·mol－1)
393
460
941
499
常溫下，N2與H2O反應(yīng)生成NH3的熱化學方程式為_______________________。
(II)在一試管中加入0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和0.1mol/LH2C2O4溶液，在恒溫下發(fā)生如下反應(yīng)：
2KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O。5分鐘后測得Mn2+的濃度為0.004mol/L；
（4）試計算0—5分鐘內(nèi)，υ(H2C2O4)＝____________。
(5)如果反應(yīng)從開始進行一段時間后，速率—時間圖像如圖：。試解釋t1—t2，t2—t3速率變化的原因。______________________________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)　ΔH=akJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;
反應(yīng)②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)　ΔH=bkJ·mol-1;
反應(yīng)③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH=ckJ·mol-1。測得在不同溫度下,K值如下:

溫度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
 
(1)若500 ℃時進行反應(yīng)①,CO2的起始濃度為2 mol·L-1,CO的平衡濃度為　　　　。 
(2)反應(yīng)①為　　　　(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 
(3)700 ℃時反應(yīng)①達到平衡狀態(tài),要使該平衡向右移動,其他條件不變時,可以采取的措施有　　　　(填序號)。 
A.縮小反應(yīng)器體積  B.通入CO2
C.溫度升高到900 ℃   D.使用合適的催化劑
E.增加Fe的量
(4)下列圖像符合反應(yīng)①的是　　　　(填序號)(圖中v為速率,φ為混合物中CO含量,T為溫度且T1>T2)。 

(5)由反應(yīng)①和②可求得,反應(yīng)2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)的ΔH=　　　　。 
(6)請運用蓋斯定律寫出Fe(固體)被O2(氣體)氧化得到Fe2O3(固體)的熱化學方程式:　                                             。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

乙醇汽油含氧量達35%,使燃料燃燒更加充分,使用車用乙醇汽油，尾氣排放的CO和碳氫化合物平均減少30%以上,有效的降低和減少了有害的尾氣排放。但是汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，對NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。NOx排入空氣中，形成酸雨，造成空氣污染。NOx中有一種紅棕色氣體，其溶于水的方程式是       。
（2）已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和。

物質(zhì)
NO2
N2O4
化學鍵
    N＝O
N—N
 N＝O
鍵能（kJ/mol）
466
167
438
 
寫出NO2轉(zhuǎn)化N2O4的熱化學方程式       。
（3）研究人員在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化劑，可有效降低NOx的排放。
① 寫出用CO還原NO生成N2的化學方程式       。
② 在實驗室中模仿此反應(yīng)，在一定條件下的密閉容器中，測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況和n (NO)/n(CO)比例變化情況如下圖。

為達到NO轉(zhuǎn)化為N2的最佳轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該選用的溫度和n(NO)/n(CO)比例分別為       、       ；該反應(yīng)的?H       0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）用 CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物生成無污染的物質(zhì)。CH4與NO發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為       。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

為了合理利用化學能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計需要充分考慮化學反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施。化學反應(yīng)的焓變通常用實驗進行測定，也可進行理論推算。
(1)實驗測得，1 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放出22.7 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式__________________________________
(2)已知反應(yīng)CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)＋H2(g)，有關(guān)化學鍵的鍵能如下。

化學鍵
C—H
C=C
C—C
H—H
鍵能/kJ·mol－1
414.4
615.3
347.4
435.3
 
試計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱___________________________
(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應(yīng)的焓變進行理論推算。試依據(jù)下列熱化學方程式，計算反應(yīng)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的焓變ΔH＝________。
①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)
ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

碳和氮的化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。
（1）在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，H<0。利用該反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達99．9％的高純鎳。對該反應(yīng)的說法正確的是     (填字母編號)。

A．增加Ni的量可提高CO的轉(zhuǎn)化率，Ni的轉(zhuǎn)化率降低
B．縮小容器容積，平衡右移，H減小
C．反應(yīng)達到平衡后，充入CO再次達到平衡時，CO的體積分數(shù)降低
D．當4v[Ni(CO)4]=v(CO)時或容器中混合氣體密度不變時，都可說明反應(yīng)已達化學平衡狀態(tài)
（2）CO與鎳反應(yīng)會造成鎳催化劑中毒。為防止鎳催化劑中毒，工業(yè)上常用SO2將CO氧化，二氧化硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫。
已知：C(s)+O2(g)=CO(g)  H=-Q1 kJmol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g)   H=-Q2 kJmol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g)    H=-Q3 kJmol-1
則SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)  H=          。
（3）金屬氧化物可被一氧化碳還原生成金屬單質(zhì)和二氧化碳。圖28（3）是四種金屬氧化物（Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳還原時與溫度（t）的關(guān)系曲線圖。
700oC時，其中最難被還原的金屬氧化物是         (填化學式)，用一氧化碳還原該金屬氧化物時，若反應(yīng)方程式系數(shù)為最簡整數(shù)比，該反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)數(shù)值等于             。

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理如上圖28（4）所示。該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)式為              。
若該燃料電池使用一段時間后，共收集到20mol Y，則理論上需要消耗標準狀況下氧氣的體積為       L。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

四川有豐富的天然氣資源，以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示(圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出)：

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)已知0.5 mol甲烷與0.5 mol水蒸氣在t ℃、p kPa時，完全反應(yīng)生成一氧
化碳和氫氣(合成氣)，吸收了a kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學方程式是：______________________。
(2)在合成氨的實際生產(chǎn)過程中，常采取的措施之一是：將生成的氨從混合氣體中及時分離出來，并將分離出氨后的氮氣和氫氣循環(huán)利用，同時補充氮氣和氫氣。請運用化學反應(yīng)速率和化學平衡的觀點說明采取該措施的理由：
________________________________________________________________。
(3)當甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為75%時，以5.60×107 L甲烷為原料能夠合成________L氨氣。(假設(shè)體積均在標準狀況下測定)
(4)已知尿素的結(jié)構(gòu)簡式為，請寫出兩種含有碳氧雙鍵的尿素的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：
①__________________；  ②_________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氮元素的化合物種類繁多，性質(zhì)也各不相同。
（1）NO2有較強的氧化性，能將SO2氧化生成SO3，本身被還原為NO，已知下列兩反應(yīng)過程中能量變化如圖所示：

則NO2氧化SO2的熱化學方程式為_________________________________。
（2）在2L密閉容器中放入1mol氨氣，在一定溫度進行如下反應(yīng)：
2NH3(g)N2（g）+3H2（g），反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表

時間t/min
0
1
2
3
4
5
總壓強p
100 kPa
5
5.6
6.4
6.8
7
7
 
則平衡時氨氣的轉(zhuǎn)化率為___________。
（3）肼（N2H4）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。在空氣中完全燃燒生成氮氣，當反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，生成氣體在標準狀況下的體積為______________。聯(lián)氨溶于水可以發(fā)生與氨水類似的電離，試寫出聯(lián)氨在水溶液中的電離方程式：
__________________（寫一步即可）。
（4）NH4+在溶液中能發(fā)生水解反應(yīng)。在25℃時，0.1mol/L氯化銨溶液由水電離出的氫離子濃度為1×10-5 mol/L，則在該溫度下此溶液中氨水的電離平衡常數(shù)Kb（NH3·H2O）=__________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

真空碳熱還原—氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)　ΔH="a" kJ·mol-1
3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g)　ΔH="b" kJ·mol-1
反應(yīng)Al2O3(s) +3C(s)2Al(l)+3CO(g)的ΔH=　　　　 kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案