钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制钛白粉(TiO2),TiO2常通过两种方法还原可制得Ti.其中,
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钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制钛白粉(TiO2),TiO2常通过两种方法还原可制得Ti. 其中,2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.回答下列问题. (1)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,该过程中发生反应的化学方程式有: SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和______. (2)滤液①中的溶质主要是FeSO4,检验其中Fe2+的方法是: ______. (3)从TiOSO4→H2TiO3需要加热,则加热的目的是______. (4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池.其阴极反应的电极反应式为______. (5)因为TiO2 (s)+2Cl2 (g)
TiCl4(l)+O2 (g);△H=+151kJ/mol反应难于发生,所以工业上不能直接由TiO2和Cl2反应来制取TiCl4.当反应体系中加入碳后,反应分如下两步进行(如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同). 2C(s)+O2(g)=2CO (g);△H=-221kJ/mol. TiO2(s)+2C (s)+2Cl2 (g)
TiCl4 (l)+2CO (g);△H=______. (6)从化学平衡的角度解释:往TiO2和Cl2反应体系中加入碳后,能使反应TiO2 (s)+2Cl2 (g)
TiCl4(l)+O2 (g)顺利进行的原因是______.
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答案
(1)钛铁矿含FeO、Al2O3、SiO2等杂质,能与碱反应物质除了SiO2还有Al2O3,故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O. (2)因滤液①中的溶质主要是FeSO4,所一先加几滴KSCN溶液,再加几滴氯水,观察溶液是否变为红色,故答案为:取少许滤液①于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,然后滴入几滴氯水,溶液变为红色,说明其中含有Fe2+. (3)因加热能够促进水解的进行,故答案为:促进TiOSO4的水解. (4)因TiO2作阴极,得到电子,被还原,得到单质Ti,故答案为:TiO2 +4e-=Ti+2O2-. (5)因热化学方程式遵循盖斯定律,第一个式子加上第二的式子得到第三个式子,故答案为:-70 kJ/mol (6)因减少生成物的浓度,平衡正向移动,故答案为:碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动,导致反应顺利进行. |
举一反三
某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验:
(1)固体溶于稀盐酸的化学方程式为______. (2)试剂1的化学式是______. (3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示):______. (4)某同学在实验中加入了过量氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,现对褪色原因进行探究. ①提出假设: 假设1:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态; 假设2:______; ②设计方案: 为了对你所提出的假设2进行验证,你设计的实验方案是______. |
如图所示,将图1、图2两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将图2针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定,溶液浓度相同).
试回答下列问题:
实验序号 | 图1针筒内物质 | 图2针筒内物质 | 图1针筒的现象 | 1 | 10mLFeSO4溶液 | 10mLNH3 | 生成白色沉淀,后变色 | 2 | 10mL1mol/LAlCl3溶液 | 40mL1mol/LNaOH溶液 | ______ | 3 | 10mL紫色石蕊试液 | 25mLCl2 | ______ | 4 | 15mLCl2 | 40mLNH3 | ______ | 在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4制备Fe(OH)2白色沉淀. ①在试管Ⅰ里加入的试剂是______. ②在试管Ⅱ里加入的试剂是______. ③为了制得Fe(OH)2白色沉淀,正确的操作顺序是______(填下列序号) A.打开止水夹 B.检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度 C.夹紧止水夹 D.在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,塞紧塞子 ④写出此过程中涉及到的化学方程式______. | 工业上用铝土矿(主要成分是A1203,还有少量的Fe203,SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝.工艺流程图如图:
(1)原料A的名称是______,步骤①反应的离子方程式是______. (2)滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是______.步骤②反应的离子方程式是:______. (3)步骤③的离子化学方程式是:______. (4)步骤①②③的操作都是______(填操作名称),要检验Al(OH) 3沉淀是否完全的方法是______. (5)如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,则会对氧化铝的提取有什么影响?______. | 东北老工业区曾经有这样一句顺口溜“天明的晚黑的快,洗脸快不如脏的快”,这是因为该地区从早到晚一直处于红棕色烟雾中,附近居民深受其害.你估计这一空气污染物中可能含有( )A.煤炭粉尘 | B.P2O5粉末 | C.SiO2粉尘 | D.Fe2O3粉尘 |
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