【題目】四氯化鈦(TiCl4)是制取航空材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3,不溶于水)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如圖:

回答下列問題:

1酸浸時(shí)需要將鈦鐵礦粉碎,其目的是____。

2)浸出液呈強(qiáng)酸性,含有TiO2Fe2及少量Fe3、Al3等離子,則生成TiO2的離子方程式是__。

3反應(yīng)時(shí)需加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過程中有如下反應(yīng)發(fā)生:

2Fe3Fe3Fe2

2TiO2(無色)+Fe4H2Ti3(紫色)+Fe22H2O

Ti3(紫色)+Fe3H2OTiO2(無色)+Fe22H

加入鐵屑的作用是____

4)通過控制條件,可以使過程①中生成的TiO2·nH2O形成一種液態(tài)分散系,用一束光照射該分散系能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),則分散質(zhì)顆粒直徑的范圍是____

5)過程①制得的固體TiO2·nH2O需用過量酸清洗以除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì),檢驗(yàn)Fe(OH)3雜質(zhì)除凈的實(shí)驗(yàn)方法是____

6)過程③生成的廢氣中含有CO,則TiO2和焦炭、氯氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

7)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念,該工藝流程中存在的不足之處是____(只要求寫出一項(xiàng))。

8)依據(jù)表中信息,可采用___方法精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4。

TiCl4

SiCl4

熔點(diǎn)/

25.0

68.8

沸點(diǎn)/

136.4

57.6

【答案】增大接觸面積,加快反應(yīng)速率 FeTiO34HTiO2Fe22H2O Fe3還原為Fe2 10-9~10-7m 用試管取少量最后一次洗滌液,加入KSCN溶液,若溶液未變?yōu)檠t色,則說明Fe(OH)3雜質(zhì)已除凈 TiO22C2Cl2TiCl42CO 過程③中產(chǎn)生的CO和殘留的Cl2有毒,污染空氣 蒸餾

【解析】

1)將鈦鐵礦粉碎,可以增大固體反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率;

故答案為:增大接觸面積,加快反應(yīng)速率;

2)根據(jù)已知信息,確定部分反應(yīng)物FeTiO3和生成物TiO2Fe2,再結(jié)合元素守恒,電荷守恒配平生成TiO2的離子方程式為FeTiO34HTiO2Fe22H2O;

故答案為:FeTiO34HTiO2Fe22H2O;

3)根據(jù)題意:浸出液中含有少量Fe3,而浸出液加入鐵粉后濃縮、結(jié)晶得到FeCl2晶體,因此加入鐵粉的目的是將Fe3還原為Fe2,加入鐵屑至浸出液顯紫色,說明Fe3已完全被還原為Fe2;

故答案為:將Fe3還原為Fe2

4)能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的分散系為膠體,則分散質(zhì)顆粒直徑的范圍是10-9~10-7m

故答案為:10-9~10-7m;

5)過量酸將Fe(OH)3中和為Fe3,用試管取少量最后一次洗滌液,加入KSCN溶液,若溶液未變?yōu)檠t色,則說明Fe(OH)3雜質(zhì)已除凈;

故答案為:用試管取少量最后一次洗滌液,加入KSCN溶液,若溶液未變?yōu)檠t色,則說明Fe(OH)3雜質(zhì)已除凈;

6)過程③反應(yīng)物為TiO2、氯氣、焦炭,生成的廢氣中含有CO,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒寫出方程式,則TiO2和焦炭、氯氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是TiO22C2Cl2TiCl42CO

故答案為:TiO22C2Cl2TiCl42CO;

7)依據(jù)綠色化學(xué)理念,該工藝流程中存在的不足之處是過程③中產(chǎn)生的CO和殘留的Cl2有毒,污染空氣;

故答案為:過程③中產(chǎn)生的CO和殘留的Cl2有毒,污染空氣;

8SiCl4、TiCl4為液態(tài)混合物,沸點(diǎn)相差較大,因此可用蒸餾的方法提純TiCl4

故答案為:蒸餾。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】廢舊電池的回收處理,既能減少對環(huán)境的污染,又能實(shí)現(xiàn)資源的再生利用。將廢舊鋅錳電池初步處理后,所得廢料含MnO2、MnOOH、Zn(OH)2及少量Fe等,用該廢料制備ZnMnO2的一種工藝流程如下:

已知:

Mn2+在酸性條件下比較穩(wěn)定,pH高于5.5時(shí)易被O2氧化

②有關(guān)Ksp數(shù)據(jù)如下表所示

化合物

Mn(OH)2

Zn(OH)2

Fe(OH)3

Ksp近似值

10-13

10-17

10-38

回答下列問題:

(1)還原焙燒過程中, MnOOH與炭黑反應(yīng),錳元素被還原為MnO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。傳統(tǒng)的工藝是使用濃鹽酸在加熱條件下直接處理廢料,缺點(diǎn)是___________。

(2)酸漫時(shí)一般會適當(dāng)加熱并不斷攪拌,其作用是___________,濾渣1和濾渣2主要成分的化學(xué)式依次是___________。

(3)凈化時(shí),先通入O2再加入MnCO3,其目的是___________;已知凈化時(shí)溶液中Mn2+、Zn2+的濃度約為0.1mol·L1,調(diào)節(jié)pH的合理范圍是___________。

(4)電解制取MnO2時(shí),MnO2___________極產(chǎn)生。

(5)中科院研究人員將MnO2和生物質(zhì)置于一個(gè)由濾紙制成的折紙通道內(nèi)形成電池,該電池可將軟飲料中的葡萄糖作為燃料獲得能量,裝置如圖所示。此裝置中b極的電極反應(yīng)式為______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】的性質(zhì)進(jìn)行探究,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)

已知:、、等稱之為擬鹵素,它們的化學(xué)性質(zhì)均與鹵素單質(zhì)相似。下列說法正確的是

A.溶液顏色變紅時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:

B.紅色溶液褪色表現(xiàn)了的漂白性

C.氧化性:

D.無色溶液Ⅱ中滴入適量的溶液,溶液又變成紅色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,用0.1000mol·L1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000 mol·L1某酸(HA)溶液,溶液中HA、A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)pH的變化如圖所示。[已知δ(X)]下列說法正確的是

A.Ka(HA)的數(shù)量級為105

B.溶液中由水電離出的c(H)a點(diǎn)>b點(diǎn)

C.當(dāng)pH4.7時(shí),c(A)c(OH)c(HA)c(H)

D.當(dāng)pH7時(shí),消耗NaOH溶液的體積為20.00mL

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室需要1.500 mol·L1硫酸溶液450 mL。根據(jù)溶液的配制情況回答下列問題:

1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是______(填序號),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是________(填儀器名稱)。

2)現(xiàn)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 g·cm3的濃硫酸來配制450 mL 1.50 mol·L1的稀硫酸。計(jì)算所需濃硫酸的體積為________ mL (保留1位小數(shù)),現(xiàn)有 10 mL 25 mL  50 mL 100 mL四種規(guī)格的量筒,最好選用的量筒是________(填代號)。

3)配制時(shí),一般可分為以下幾個(gè)步驟:

①量取、谟(jì)算、巯♂尅、軗u勻 ⑤轉(zhuǎn)移、尴礈臁、叨ㄈ荨、嗬鋮s

其正確的操作順序?yàn)椋孩?/span>___________________(填序號)。

4)在配制過程中,下列操作中會導(dǎo)致所配制的溶液濃度偏高的有________

①用量筒量取濃硫酸時(shí)候,俯視刻度線

②洗滌量取濃硫酸后的量筒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中

③轉(zhuǎn)移前,容量瓶中含有少量蒸餾水

④定容時(shí),俯視刻度線

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對下列儀器的名稱和作用的描述不正確的是

A.儀器①為蒸餾燒瓶,蒸餾時(shí)應(yīng)加入沸石防暴沸

B.儀器②為溫度計(jì),溫度計(jì)的水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶支管口處

C.儀器③為分液漏斗,分液時(shí)下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出

D.儀器④為容量瓶,可配制任意體積的溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鎳、鈷、鈦、銅等元素常用作制備鋰離子電池的正極材料或高效催化劑。NA表示阿伏加德羅常數(shù),請?zhí)顚懴铝锌瞻住?/span>

1)基態(tài)Co原子的電子排布式為___。

2)鎳與CO生成的配合物Ni(CO)4中,易提供孤電子對的成鍵原子是___(填元素名稱);1 molNi(CO)4中含有的σ鍵數(shù)目為__;寫出與CO互為等電子體的一種陰離子的化學(xué)式_____。

3Ti(BH4)2是一種儲氫材料。BH4-的空間構(gòu)型是____,B原子的雜化方式__。與鈦同周期的第ⅡB族和ⅢA族兩種元素中第一電離能較大的是___(寫元素符號),原因是____。

4CuFeS2的晶胞如圖所示,晶胞參數(shù)分別為anmbnm、cnmCuFeS2的晶胞中每個(gè)Cu原子與___個(gè)S原子相連,晶體密度ρ___g·cm3(列出計(jì)算表達(dá)式)。

以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖中原子23的坐標(biāo)分別為(0,1,)、(,0),則原子1的坐標(biāo)為___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】新型鋅碘液流電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢,其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A. 放電時(shí)電流從石墨電極流向鋅電極

B. 充電時(shí)陽極反應(yīng)式為:3I-2e=I3

C. 若將陽離子交換膜換成陰離子交換膜,放電時(shí)正負(fù)極也隨之改變

D. 放電時(shí)左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I.利用下圖裝置測定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小燒杯中,測出硫酸溫度;

②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用另一溫度計(jì)測出其溫度;③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè)法使之混合均勻,測出混合液最高溫度。

回答下列問題:

(1)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式(中和熱數(shù)值為57.3 kJ/mol)_______________________________________________________________

(2)學(xué)生甲用稀硫酸與稀燒堿溶液測定中和熱裝置如圖。

①實(shí)驗(yàn)時(shí)所需要的玻璃儀器除燒杯、量筒外還需要:_________

②該裝置中有一處錯(cuò)誤是:______________________,

(3)用相同濃度和體積的氨水(NH3· H2O)代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測得的中和熱的數(shù)值會________(偏大、偏小無影響”)。

.(1)已知充分燃燒一定質(zhì)量的丁烷(C4H10)氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水,并放出熱量bkJ,則表示丁烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為______________________

(2)已知下列熱化學(xué)方程式:

C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)H=-393.5kJmol-1

2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)H=-571.6kJmol-1

2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)H=-2599kJmol-1

請寫出C(s,石墨)H2(g)生成1mol C2H2(g)的熱化學(xué)方程式____________________

(3)已知幾種共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:

共價(jià)鍵

N≡N

H—H

N—H

鍵能 (kJ/mol)

946

436

390.8

寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: ____________________________________

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