钛(Ti)被誉为21世纪金属。冶炼钛的主要原料是含Fe2O3的钛铁矿(FeTiO3),其生产过程如下:已知:TiOSO4可溶于水且易水解,H2TiO3难溶于水。
题型:不详难度:来源:
钛(Ti)被誉为21世纪金属。冶炼钛的主要原料是含Fe2O3的钛铁矿(FeTiO3),其生产过程如下:
已知:TiOSO4可溶于水且易水解,H2TiO3难溶于水。试回答下列问题: (1)步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、 (填操作名称);步骤④在实验室中常将试剂置于 (填仪器名称)中加强热。 (2)步骤③中加入热水的作用是 。 (3)步骤④中硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫,写出该反应的化学方程式: 。 (4)步骤②所得到的硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试剂,二者反应后(Cr由+6价转化为+3价)可以转化为有重要工业价值的铁氧体复合氧化物(常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制备该铁氧体复合氧化物,试求在酸性的含铬废水中,加入FeSO4·7H2O的质量应为废水中六价铬(相当于CrO3)质量的 倍。 |
答案
(共13分) (1)过滤 (2分) 坩埚 (2分) (2)加热、稀释有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3(2分) (3)4FeSO4·7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O (3分) (4) 13.9 (4分) |
解析
试题分析:工艺流程题解题的关键是搞清加入什么物质,发生什么反应,如何分离,要将工艺的流程转化为物质的流程。首先在钛铁矿和Fe2O3中加入H2SO4溶解,再加入Fe进行还原,将Fe3+转化为Fe2+,然后通过冷却、结晶、过滤得到FeSO4·7H2O固体以及滤液,在滤液中加入热水,促使TiO2+发生水解生成H2TiO3,最后转化为Ti。 (4)FeO·FeyCrxO3中,Cr为+3价,Fe为+3价,故x+y=2,根据电子得失守恒有Fe:Cr=3:1,可以设x=0.5,y=1.5;可以得出量的关系为2.5FeSO4·7H2O~0.5CrO3,故质量比为(2.5×278):0.5×100=13.9。 |
举一反三
S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的方法有2种: ① CS2+3Cl2CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2S2Cl2。 已知S2Cl2中硫元素显+1价,电子式:,它不稳定,在水中易发生岐化反应(一部分硫元素价态升高,一部分降低)。反应涉及的几种物质的熔沸点如下:
物质
| S
| CS2
| CCl4
| S2Cl2
| 沸点/℃
| 445
| 47
| 77
| 137
| 熔点/℃
| 113
| -109
| -23
| -77
| 实验室利用下列装置制备S2Cl2(部分夹持仪器已略去):
回答下列问题: (1)装置B、C中玻璃容器的名称: ;反应原理(填写数字序号): 。 (2)实验中盐酸试剂通常采用36.5%的浓溶液,不用稀盐酸的理由是 。 (3)D中冷凝管起到导气和冷凝双重作用,其冷却水流动方向与热气流流动方向相同(见图)。这种冷却方式可应用于下列高中化学中 实验。 A.石油分馏 B.制取溴苯 C.制取乙酸乙酯 D.制备阿司匹林 (4)B装置中盛放的是 ,反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是 ,D中采用热水浴加热的原因是 。 (5)A部分仪器装配时,放好铁架台后,应先固定 (填仪器名称),整套装置装配完毕后,应先进行 再添加试剂。实验完毕,A中不再产生氯气时,可拆除装置。拆除时,最先的操作应当是 。 (6)实验过程中,若缺少C装置,则发现产品浑浊不清,出现该现象的原因可用化学方程式表示为 。实验完毕,当把剩余浓盐酸倒入E烧杯中与吸收了尾气的氢氧化钠溶液混合时,发现有少量黄绿色刺激性气体产生,产生该现象的原因是: (用离子方程式表示)。 |
下列实验做法不正确的是A.用无水硫酸铜检验乙醇中是否含水 | B.用溴水检验汽油中是否含有不饱和脂肪烃 | C.用蒸馏的方法可以分离醋酸与乙醇的混合物 | D.检验某卤代烃中是否含溴:加入NaOH溶液,加热,冷却,再加入硝酸银溶液 |
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下列实验装置或操作正确的是
A.分离NaCl溶液中CaCO3 | B.除去Cl2中含有的HCl | C.石油分馏 | D.分离乙醇和水 |
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某化学兴趣小组以工业碳酸钙(含少量Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质)生产二水合氯化钙晶体(CaCl2·2H2O)的操作流程为:
(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式 。 (2)加入氢氧化钙溶液调节溶液的pH为8.0—8.5,此时A13+、Fe3+沉淀完全,则滤渣主要成分的化学式为 ,若用氢氧化钠溶液除杂则产品中可能混有的物质为 。 (3)酸化时加盐酸将溶液的pH调节到4.0左右,其主要目的是 。 (4)操作Ⅰ中应包括①蒸发浓缩②冷却结晶③过滤④ ⑤ 等实验步骤。 (5)为测定样品中CaCl2·2H2O的含量,称取7.350 g样品配成200.0 mL溶液,与205.0 mL 0.5000 mol/LAgNO3溶液恰好完全反应。 ①样品中CaCl2·2H2O的质量分数为 。 ②若计算出结果有明显偏差,你认为在操作Ⅰ的五个步骤中由 引起的(填序号),理由是 。 |
不用其他试剂无法鉴别的一组溶液是A.氯化铁溶液和氯化铜溶液 | B.硫酸钠溶液和氯化钠溶液 | C.氯化铝溶液和氢氧化钠溶液 | D.硫酸溶液和碳酸钠溶液 |
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