【題目】21世紀是鈦的世紀。下面是利用鈦白粉(TiO2)生產(chǎn)海綿鈦(Ti)的一種工藝流程：

已知：

① Mg(s)＋Cl2 (g)＝MgCl2 (s) △H＝－641 kJ·mol－1

② Cl2(g)＋1/2Ti (s)＝1/2TiCl4 (l) △H＝－385 kJ·mol－1

（1）反應Ⅰ在800～900℃下進行，還生成一種可燃性無色氣體，

該反應的化學方程式為 。

（2）反應Ⅱ的熱化學方程式為 。

（3）反應Ⅱ中充入氣體Ar的原因是 。

（4）在800℃～1000℃時電解TiO2也可制得海綿鈦，裝置如右上圖所示。

圖中b是電源的 極，陰極的電極反應式為 。

【答案】（1）2Cl2+2C+TiO2 = TiCl4+2CO

（2）2Mg(s)＋TiCl4 (l)＝Ti (s) ＋ 2MgCl2 (s) △H＝-512 kJ·mol－1

（3）作保護氣，防止金屬被氧化 （4）正， TiO2 + 4e- = Ti + 2O2-

【解析】

試題分析：（1）反應Ⅰ是氯氣和鈦白粉、焦炭反應生成鈦和一種可燃性無色氣體，依據(jù)原子守恒可知氣體為一氧化碳，反應的化學方程式為：2Cl2+2C+TiO2 = TiCl4+2CO；

（2）① Mg(s)＋Cl2 (g)＝MgCl2 (s) △H＝－641 kJ·mol－1

② Cl2(g)＋1/2Ti (s)＝1/2TiCl4 (l) △H＝－385 kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律①×2-②×2，得2Mg(s)＋TiCl4 (l)＝Ti (s) ＋ 2MgCl2 (s) △H＝-512 kJ·mol－1；

（3）反應Ⅱ充入氬氣作保護氣，防止金屬被氧化；

（4）電解池的陽極是氧離子發(fā)生失電子的氧化反應，導致氧氣等氣體的出現(xiàn)，所以電極反應式為： 2O2-=O2↑+4e-，則b是電源的正極，電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應，是二氧化鈦電極本身得電子的過程，即TiO2 + 4e- = Ti + 2O2-。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】為治理環(huán)境，減少霧霾，應采取措施減少二氧化硫、氮氧化物(NOx)等的排放量。

Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。

①CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1＝－574 kJ/mol

②CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2＝－586.7kJ/mol

（1）若用4.48LCH4還原NO生成N2，則放出的熱量為______kJ。（氣體體積已折算為標準狀況下）

Ⅱ．（2）NOx可用強堿溶液吸收產(chǎn)生硝酸鹽。在酸性條件下，F(xiàn)eSO4溶液能將NO3－還原為NO，NO能與多余的FeSO4溶液作用生成棕色物質，這是檢驗NO3－的特征反應。寫出該過程中產(chǎn)生NO的離子方程式： 。

（3）用電化學處理含NO3－的廢水，電解的原理如圖1所示。則電解時陰極的電極反應式為 ；當電路中轉移20 mol電子時，交換膜左側溶液質量減少________g。

圖1 圖2 圖3

Ⅲ．利用I2O5消除CO污染的反應為：5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)。不同溫度下，向裝有足量I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入4 molCO，測得CO2的體積分數(shù)(φ)隨時間(t)變化曲線如圖2所示。

（4）T1時，該反應的化學平衡常數(shù)的數(shù)值為 。

（5）下列說法不正確的是_______（填字母）。

A．容器內氣體密度不變，表明反應達到平衡狀態(tài)

B．兩種溫度下，c點時體系中混合氣體的壓強相等

C．d點時，在原容器中充入一定量氦氣，CO的轉化率不變

D．b點和d點時化學平衡常數(shù)的大小關系：Kb＜Kd

Ⅳ．以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4通過反應CO2(g)+CH4(g)

CH3COOH(g) △H＜0直接轉化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖3所示。

（6）①250～300℃時，乙酸的生成速率減小的主要原因是 。

②工業(yè)生產(chǎn)中該反應的溫度常選擇250℃、不選擇400℃，從綜合經(jīng)濟效益考慮，其原因是 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要意義。

（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。

已知：①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol－1

②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol－1

則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為 。

（2）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為：

CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H

①該反應的平衡常數(shù)表達式為K= 。

②取一定體積CO2和H2的混合氣體（物質的量之比為1∶3），加入恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應，反應過程中測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應溫度T的關系如圖1所示，則該反應的ΔH 0（填“>”、“<”或“＝”）。

③在兩種不同條件下發(fā)生反應，測得CH3OH的物質的量隨時間變化如圖2所示，曲線Ⅰ、Ⅱ對應的平衡常數(shù)大小關系為KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。判斷的理由 。

（3）以CO2為原料還可以合成多種物質。

①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應方程式為 。開始以氨碳比=3進行反應，達平衡時CO2的轉化率為60％，則NH3的平衡轉化率為 。

②將足量CO2通入飽和氨水中可得氮肥NH4HCO3，已知常溫下一水合氨Kb=1.8×10－5，碳酸一級電離常數(shù)Kb=4.3×10－7，則NH4HCO3溶液呈 （填“酸性”、“中性”、“堿性”）。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】（1）已知熱化學方程式：Zn(s)＋1/2O2(g) ＝ZnO(s) △H1；Hg(l)＋1/2O2(g) ＝HgO(s) △H2；

則Zn(s)＋HgO(s)＝Hg(l)＋ZnO(s)　△H值為 。（用△H1和△H2的代數(shù)式表示）

（2）用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應A：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)。若反應中4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，且部分化學鍵斷裂示意圖如下：

①反應A的熱化學方程式是 。

②斷開1 mol H—O鍵，需要吸收的能量為 kJ，H2O中H—O 鍵與HCl中H—Cl鍵相比， 的鍵能較大。（填“H—O”或“H—Cl”）

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。

完成下列填空：

（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式。

（2）離子交換膜的作用為： 、

。

（3）精制飽和食鹽水從圖中 位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中 位置流出。（選填“a”、“b”、“c”或“d”）

（4）KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反應生成高效的消毒殺菌劑ClO2，還生成CO2和KHSO4等物質。寫出該反應的化學方程式 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一定條件下，分別對反應C（S）+CO2（g）2CO（g）（△H>0）進行如下操作：①升高反應體系的溫度；②增加反應物C的用量；③縮小反應體系的體積；④減少體系中CO的量。上述措施中一定能使反應的正反應速率顯著變大的是（ ）

A．①②③④ B．①③④ C．①② D．①③

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】已知3.6g碳在6.4g氧氣中燃燒，至反應物耗盡，并放出X kJ熱量。已知1mol單質碳完全燃燒放出熱量為Y kJ，則1molC與O2反應生成CO的熱量變化為

A．放出Y kJ B．放出(5X-5Y) kJ

C．放出(10X-Y) kJ D．吸收(10X-Y) kJ

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】工業(yè)上常利用鋁粉和氧化鐵反應來焊接鐵軌。下列說法正確的是

A．氧化鋁、氧化鐵均為兩性氧化物

B．氧化鋁中的微粒半徑：r(Al3+)＞r(O2-)

C．在該反應中，鋁的還原性強于鐵的還原性

D．1mol氧化鐵參加反應轉移電子數(shù)約為4×6.02×1023

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鋰—磷酸氧銅電池正極的活性物質是Cu4O(PO4)2，可通過下列反應制備：2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O

（1）與NH3互為等電子體的分子、離子有________、________(各舉一例)。

（2）在硫酸銅溶液中加入過量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，則1 mol CN－中含有的π鍵的數(shù)目為________；若此離子與[Cu(H2O)4]2+結構相似，則此離子的空間構型為 。

（3）Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結構單元如圖所示。則該化合物的化學式為________。

（4） 甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子內的O－C－H鍵角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子內的O－C－H鍵角；甲醇易溶于水的原因是 。

（5） 金屬酞菁配合物在硅太陽能電池中有重要作用，一種金屬鎂酞菁配合物的結構如圖所示，其中N原子的雜化方式為 ，在如圖的方框內請在圖中用箭頭表示出配位鍵。

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