TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途。

I.工業(yè)上用鈦礦石(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))經(jīng)過下述反應制得:

其中,步驟②發(fā)生的反應為:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。

(1)凈化鈦礦石時,是否需要除去雜質(zhì)FeO?答:        (填“需要”或“不需要”)。

(2)凈化鈦礦石時,需用濃氫氧化鈉溶液來處理,寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式。

答:                                                      。

II.TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦:

“方法一”是電解TiO2來獲得Ti(同時產(chǎn)生O2):將處理過的TiO2作陰極,石墨為陽極,熔融CaCl2為電解液,用碳塊作電解槽池。

(3)陰極反應的電極反應式為___________________________________。

(4)電解過程中需定期向電解槽池中加入碳塊的原因是______________________。

“方法二”是先將TiO2與Cl2、C反應得到TiCl4,再用鎂還原得到Ti。因下述反應難于發(fā)生:

TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g)   ΔH=+151 kJ·mol1

所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反應(即氯化反應)來制取TiCl4。當往氯化反應體系中加入碳后,碳與上述反應發(fā)生耦合,使得反應在高溫條件下能順利進行。

(5)已知:C(s)+O2 (g) = CO2 (g)   ΔH=-394 kJ·mol1。請?zhí)羁眨?/p>

      TiO2 (s)+C (s)+2Cl2 (g) = TiCl4 (l)+CO2 (g)   ΔH= ______________

(6)從化學平衡的角度解釋:往氯化反應體系中加入碳時,氯化反應能順利進行的原因。

答:____________________________________________。

 

【答案】

 

(1)不需要 (2分)

(2)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O (2分)   SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (2分)

(3)TiO2+4e=Ti+2O2(或Ti4+4e=Ti)(3分)

(4)碳單質(zhì)會與陽極產(chǎn)生的氧氣反應而不斷減少(2分)

(5)-243 kJ·mol1(2分)

(6)碳單質(zhì)與氧氣反應減小產(chǎn)物濃度使平衡向右移動,導致反應順利進行(2分)

【解析】

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2011?自貢模擬)TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途.
I.工業(yè)上用鈦礦石(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))經(jīng)過下述反應制得:

其中,步驟②發(fā)生的反應為:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.
(1)凈化鈦礦石時,是否需要除去雜質(zhì)FeO?答:
不需要
不需要
(填“需要”或“不需要”).
(2)凈化鈦礦石時,需用濃氫氧化鈉溶液來處理,寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式.
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

II.TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦:
“方法一”是電解TiO2來獲得Ti:將處理過的TiO2作陰極,石墨為陽極,熔融CaO為電解液,用碳塊作電解槽池.
(3)陰極反應的電極反應式為
TiO2+4e-=Ti+2O2-
TiO2+4e-=Ti+2O2-

“方法二”是先將TiO2與Cl2、C反應得到TiCl4,再用鎂還原得到Ti.因下述反應難于發(fā)生:
TiO2(s)+2Cl2(g)?TiCl4(l)+O2(g)△H=+151kJ?mol-1所以不能直接由TiO2和Cl2反應(即氯化反應)來制取TiCl4.當往氯化反應體系中加入碳后,碳與上述反應發(fā)生耦合,使得反應在高溫條件下能順利進行.
(4)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-394kJ?mol-1
請寫出TiO2與Cl2、C反應制各TiCl4的熱化學方程式:
TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)=TiCl4(l)+CO2(g);△H=-243KJ?mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)=TiCl4(l)+CO2(g);△H=-243KJ?mol-1

(5)從化學平衡的角度解釋:往氯化反應體系中加入碳時,氯化反應能順利進行的原因.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2013?濰坊模擬)TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有生果用途.
(1)工業(yè)上用鈦礦石(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))經(jīng)過下述反應制得:

其中,步驟②發(fā)生的反應為:2H2SO4+FeTiO3═TiOSO4+FeSO4+2H2O.
①凈化鈦礦石時,是否需要除云雜質(zhì)FeO?答:
不需要
不需要
(填“需要”或“不需要”).
②凈化鈦礦石時,需用濃氫氧化鈉溶液來處理.寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

(2)TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦;
方法一是電解TiO2來獲得Ti(同時產(chǎn)生O2-):將處理過的TiO2作陰極,石墨為陽極,熔融CaCl2為電解液,用炭塊作電解槽池.
(3)陰極反應的電極反應式為
TiO2+4e-=Ti+2O2
TiO2+4e-=Ti+2O2

(4)電解過程中需定期向電解槽池中加入炭塊的原因是
碳單質(zhì)會與陽極產(chǎn)生的氧氣反應而不斷減少
碳單質(zhì)會與陽極產(chǎn)生的氧氣反應而不斷減少

方法二是先將TiO2與Cl2、C反應得到TiCl4,再用鎂還原得到Ti.因下述反應難于發(fā)生:
TiO2(s)+2Cl2?(g)?TiCl4(l)+O2(g)△H=151kJ/mol
所以不能直接由TiO2與Cl2反應(即氯化反應)來制取TiO4.當往氯化反應體系中加入炭塊后,炭塊與上述反應發(fā)生耦合,使得反應在高溫條件下能順利進行.
(5)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ/mol.請?zhí)羁眨?br />TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+CO2(g)△H=
-243KJ?mol-1
-243KJ?mol-1

(6)從化學平衡的角度秋:往氯化反應體系中加入炭塊時,氯化反應能順利進行的原因是
碳單質(zhì)與氧氣反應減小產(chǎn)物濃度,使平衡向右移動,導致反應順利進行;碳與氧氣反應放熱,相當于升高溫度,平衡向著右移動
碳單質(zhì)與氧氣反應減小產(chǎn)物濃度,使平衡向右移動,導致反應順利進行;碳與氧氣反應放熱,相當于升高溫度,平衡向著右移動

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途。

I.工業(yè)上用鈦礦石(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))經(jīng)過下述反應制得:

其中,步驟②發(fā)生的反應為:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。

(1)凈化鈦礦石時,是否需要除去雜質(zhì)FeO?答:       (填“需要”或“不需要”)。

(2)凈化鈦礦石時,需用濃氫氧化鈉溶液來處理,寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式。

答:                                                     

II.TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦:

“方法一”是電解TiO2來獲得Ti(同時產(chǎn)生O2):將處理過的TiO2作陰極,石墨為陽極,熔融CaCl2為電解液,用碳塊作電解槽池。

(3)陰極反應的電極反應式為___________________________________。

(4)電解過程中需定期向電解槽池中加入碳塊的原因是______________________。

“方法二”是先將TiO2與Cl2、C反應得到TiCl4,再用鎂還原得到Ti。因下述反應難于發(fā)生:

TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2(g)   ΔH=+151 kJ·mol1

所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反應(即氯化反應)來制取TiCl4。當往氯化反應體系中加入碳后,碳與上述反應發(fā)生耦合,使得反應在高溫條件下能順利進行。

(5)已知:C(s)+O2 (g) =CO2 (g)   ΔH=-394 kJ·mol1。請?zhí)羁眨?/p>

      TiO2 (s)+C(s)+2Cl2 (g) = TiCl4 (l)+CO2(g)   ΔH= ______________

(6)從化學平衡的角度解釋:往氯化反應體系中加入碳時,氯化反應能順利進行的原因。

答:____________________________________________。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:2012-2013學年四川省攀枝花市高三第二次統(tǒng)考化學試卷(解析版) 題型:選擇題

TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途。

(1)工業(yè)上用鈦礦石(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))經(jīng)過下述反應制得:

其中,步驟②發(fā)生的主要反應為:2H2SO4+FeTiO3 == TOSO4(硫酸氧鈦)+FeSO4+2H2O

凈化鈦礦石時,需用濃氫氧化鈉溶液來處理。寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式:________________。

步驟③中加熱的目的是(請寫出必要的化學方程式和文字):             

(2)用TiO2制備金屬鈦的一種方法是先將TiO2與Cl2、C反應得到TiCl4,再用鎂還原得到Ti。因下述反應難于發(fā)生:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(1)+O2(g)  △H=+151 kJ/mol。所以不能直接由TiO2和Cl2反應(即氯化反應)來制取TiCl4,請說明判斷該反應難以發(fā)生的理由是_______。當往氯化反應體系中加入碳后,反應在高溫條件下能順利進行生成TiCl4。

已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)    △H=394 kJ/mol。

則TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(1)+CO2(g)  △H=________

從化學平衡的角度解釋:往氯化反應體系中加入碳時,氯化反應能順利進行的原因是_______________。

(3)下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個由有機光敏染料(S)涂覆TiO2納米晶體表面制成,另一電極由導電玻璃鍍鉑構成,電池中發(fā)生的反應為:

TiO2/STiO2/S* (激發(fā)態(tài))

TiO2/S* TiO2/S+ + e-

I3-+2e-3I-

2TiO2/S*+I3-  2TiO2/S + I3-

下列關于該電池敘述正確的是        

A.電池工作時,I-離子在鍍鉑導電玻璃電極上放電

B.電池工作時,是將太陽能轉化為電能

C.電池的電解質(zhì)溶液中I-和I3- 濃度不會減少

D.電池中鍍鉑導電玻璃為正極

 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案