常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。(1)工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:① 沸腾氯化炉中发生的主要反应为:
题型:不详难度:来源:
常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。 (1)工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:
① 沸腾氯化炉中发生的主要反应为: 。 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; 则TiCl4(l) +4Na(l)=Ti(s) +4NaCl(s) ΔH= kJ·mol-1。 ③ TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式 。 (2)TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的氯化钙,原理如图所示,二氧化钛电极连接电 极,该极电极反应为: 。但此法会产生有毒气体,为减少对环境的污染,在电池中加入固体氧离子隔膜(氧离子能顺利通过),将两极产物隔开,再将石墨改为金属陶瓷电极,并通入一种还原性气体,该气体是 。
(3)海绵钛可用碘提纯,原理为:,下列说法正确的是 。A.该反应正反应的ΔH>0 | B.在不同温度区域,TiI4的量保持不变 | C.在提纯过程中,I2 的作用是将粗钛从低温区转移到高温区 | D.在提纯过程中,I2 可循环利用 |
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答案
(1)①TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO(高温或900℃要注明);②2b-4c-a; ③TiCl4 + 4H2O=Ti(OH)4↓+ 4HCl↑ (2)负 TiO2 +4e-=Ti + O2-(或:Ca2++2e-=Ca;2Ca+TiO2=2CaO +Ti) H2 (3)C D(只选对1个给1分,错选0分) |
解析
试题分析:化学反应原理的基本内容。 (1)①根据图中箭头指向判断反应物和生成物,利用氧化还原反应配平方程式;②把三个方程式2②-4③-①即可以得到; (2)该电解池是用二氧化钛生产金属钛的工艺,电解时钛元素由+4变为0价,得到电子,为阴极,连接电源的负极,还可以根据O2-聚集判断;但此法会有石墨失去电子产生CO,改用金属陶瓷电极需加入还原性气体提供电子,故通入H2; (3)A、根据反应方程式判断低温正向进行高温逆向进行,故正向为放热反应,ΔH<0,错误;B、温度不同,平衡发生移动,TiI4的量随着发生变化,错误;C、低温碘单质与钛反应生成气态TiI4,高温下分解得到金属钛和碘单质,所以说I2 的作用是将粗钛从低温区转移到高温区,在该过程中I2 可循环利用正确,故C、D都正确。 |
举一反三
如图为某烯烃在催化剂作用下发生加成反应的能量变化图,下列有关叙述错误的是
A.催化剂能降低该反应的活化能 | B.催化剂能改变该反应的焓变 | C.该反应为放热反应 | D.由图可知,在催化剂作用下,该反应不是一步完成的 |
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下列说法正确的是A.右图可表示水分解过程中的能量变化 | B.若2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=" -221.0" kJ/mol,则碳的燃烧热为110.5 kJ/mol | C.需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应 | D.已知:Ⅰ:对于反应:H2(g)+Cl2(s)="2HCl" (g)△H=" -" a kJ/mol, | Ⅱ: 且a、b、c均大于零,则断开1 mol H-Cl键所需的能量为- a-b-c kJ |
已知:H2(g) + F2(g) = 2HF(g) ΔH=− 270 kJ/mol,下列说法正确的是A.在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量 | B.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJ | C.该反应的逆反应是放热反应 | D.该反应过程的能量变化可用下图来表示 |
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灰锡(以粉末状态存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知: ① Sn(s、白) + 2HCl(aq) → SnCl2(aq) + H2(g) + Q1 ② Sn(s、灰) + 2HCl(aq) → SnCl2(aq) + H2(g) + Q2 ③ Sn(s、灰)Sn(s、白) + Q3, Q3=" -" 2.1kJ 根据以上信息推断正确的是 A.灰锡、白锡的互相转化是可逆反应 | B.常温下锡以灰锡状态存在 | C.反应中的能量变化:Q1 < Q2 | D.长期处于13.2℃以下,锡制器皿会自行毁坏 |
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已知反应:3I-(aq)+S2O82-(aq) I3-(aq)+2SO42-(aq)+Q (1)写出反应的平衡常数表达式:K= 。 (2)如图表示反应过程中有关物质的能量,则反应过程中的Q 0(填>、<、=);(I)、(II)两曲线中,使用催化剂的是 曲线。
(3)反应的速率可以用I3-与加入的淀粉溶液反应显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。下表是在20℃进行实验时所记录的数据
实验编号
| ①
| ②
| ③
| ④
| ⑤
| c(I-)/mol·L-1
| 0.040
| 0.080
| 0.080
| 0.160
| 0.160
| c(S2O82-)/mol·L-1
| 0.040
| 0.040
| 0.080
| 0.080
| 0.040
| t/s
| 88
| 44
| 22
| 11
| t1
| 从表中数据分析,该实验的目的是 ; 表中显色时间t1= s;最终得出的结论是 。 |
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