自洁面料就是在普通的面料纤维中加入一层薄薄的纳米二氧化钛。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取纳米级TiO2的流程如下:(1)Ti的原子序数为2
题型:不详难度:来源:
自洁面料就是在普通的面料纤维中加入一层薄薄的纳米二氧化钛。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取纳米级TiO2的流程如下:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中的第________周期,第______族。 (2)步骤①加铁的目的是_________________;步骤②冷却的目的是_______________。 (3)上述制备二氧化钛的过程中,可以利用的副产物是______________;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入___________________处理。 (4)由金红石制备单质钛,涉及到的步骤为: TiO2TiCl4Ti 已知:①C(s)+O2(g)==CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1 ②2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H= -5665kJ·mol-1 ③TiO2(s)+2Cl2(g)==TiCl4(s)+O2(g) △H= +41kJ·mol-1 则TiO2(s)+ 2Cl2(g)+C(s)==TiCl4(s)+2CO(g)的△H=____________。 反应TiCl4+2Mg == 2MgCl2+Ti 在氩气氛中进行的理由是________________________。 |
答案
(1)4;IVB (2)将Fe3+还原为Fe2+;析出(或分离、或得到)FeSO4·7H2O (3)FeSO4·7H2O;石灰(或碳酸钙、废碱) (4)-80kJ·mol-1;防止高温下镁和钛与空气中氧气(或二氧化碳、或氮气)作用 |
解析
用框图形式给出工业生产流程,让考生面对自己观察框图,获取所需信息解决问题,这类试题体现了新课程改革的方向。试题有一定难度,考查吸收信息、处理信息等综合分析能力。 (1)可以根据钙元素的位置推断钛元素的位置,该元素位于周期表第四周期IIA主族,故钛位于IVB; (2)观察题给流程图可知,所得产品有FeSO4·7H2O和TiO2两种。由于加浓硫酸后所得溶液含有Fe3+,所以步骤①中加入铁是为了将Fe3+转化成Fe2+。步骤②冷却是为了降低硫酸亚铁的溶解度,使硫酸亚铁结晶析出; (3)该流程的主要目的是制取二氧化钛,故其是主要产品,则FeSO4·7H2O是副产品。废液处理时,根据流程分析废液可能会剩余部分酸,故可以考虑加入石灰或其它废碱,以将酸中和掉; (4)运用盖期定律可计算出反应热。由于高温条件下金属镁易跟氧气、二氧化碳等气体发生反应,所以应充入氩气来保护镁。 |
举一反三
金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。人类利用几种常用金属的先后顺序依次为金、铜、铁、铝,之所以有先后,主要取决于( )A.金属在地壳中的含量多少 | B.金属的熔沸点高低 | C.金属的活泼性强弱 | D.金属的导电性强弱 |
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自然界里常见金属元素存在最多的是Al,其次是铁,而铜的含量较少。但是人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量少的铜,含量最多的铝最迟冶炼出来,究其原因,下列说法中合理的是A.矿石在地下埋藏,铜矿最浅,容易开发,铝矿埋得深,难开发 | B.铜矿颜色较深,易发现,铝矿颜色较浅,不易发现 | C.铜矿较易还原,铝矿很难还原 | D.以上说法是错误的 |
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化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中,错误的是A.今夏,湖北地区出现了严重的旱情,缓解旱情的措施之一是用碘化银进行人工增雨 | B.新能源汽车的推广与使用有助于减少光化学烟雾的产生 | C.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济” | D.华裔科学家高琨在光纤传输信息领域中取得突破性成就,光纤的主要成分是高纯度的单质硅 |
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(12分)双氧水、过硫酸钾是工业上常用的氧化剂、消毒剂。工业上以铂为阳极,铅或石墨为阴极,电解NH4HSO4溶液得过硫酸铵【(NH4)2S2O8】溶液,其工艺流程为:
(1)将电解后的溶液送往水解器中在减压条件下水解、蒸馏、浓缩分离,精馏得过氧化氢的水溶液,剩余溶液再循环使用。 ①写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式 ②写出水解器中(NH4)2S2O8溶液的水解方程式 。 ③铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因 。 ④试分析水解器中使用减压水解、蒸馏的原因 。 (2)在电解后的过硫酸铵溶液中加入硫酸氢钾,析出过硫酸钾固体,过硫酸钾具有强氧化性,常被还原为硫酸钾,80℃以上易发生分解。 ①将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液,在80 ℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液,测定溶液中各成分的浓度如右图所示(H+浓度未画出)。图中物质X的化学式为 。
②已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O7)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应,得到紫红色溶液。此反应的离子反应方程式 . |
海水的综合利用可以制备金属钠和镁,其流程如下图所示:
下列说法不正确的是( )A.要检验母液中是否含氯离子应当用硝酸酸化的硝酸银溶液进行实验 | B.上述流程中所有反应都是非氧化还原反应 | C.上述流程中生成Mg(OH)2沉淀的离子方程式为:Mg2++Ca(OH)2= Mg(OH)2+Ca2+ | D.不用电解MgO来制取镁是因为MgO熔点高,能耗大 |
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