金屬鈦(Ti)因其硬度大.熔點(diǎn)高.常溫時(shí)耐酸堿腐蝕而被廣泛用作高新科技材料.被譽(yù)為“未來(lái)金屬 .以鈦鐵礦(主要成分FeTiO3.鈦酸亞鐵)為主要原料冶煉金屬鈦同時(shí)獲得副產(chǎn)品甲的工業(yè)生產(chǎn)流程如下: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2011?上饒二模)金屬鈦(Ti)性能優(yōu)越,被稱為繼鐵、鋁制后的“第三金屬”.工業(yè)上以金紅石為原料制取Ti的反應(yīng)為:
aTiO2+bCl2+cC
1173K
 aTiCl4+cCO         …反應(yīng)Ⅰ
TiCl4+2Mg
1220K→1420K
 Ti+2MgCl2 …反應(yīng)Ⅱ
關(guān)于反應(yīng)①、②的分析不正確的是( 。
①TiCl4在反應(yīng)Ⅰ中是還原產(chǎn)物,在反應(yīng)Ⅱ中是氧化劑;
②C、Mg在反應(yīng)中均為還原劑,被還原;
③在反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中Mg的還原性大于C,C的還原性大于TiCl4;
④a=1,b=c=2;
⑤每生成19.2 g Ti,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中共轉(zhuǎn)移4.8 mol e-

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(2011?佛山二模)金屬鈦可用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星天線等制造.下列有關(guān)
 
48
22
Ti和
 
50
22
Ti的說(shuō)法正確的是(  )

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( 12分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè),下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問(wèn)題。

(1)金屬鈦冶煉過(guò)程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2  TiCl4+2CO

已知:C(S)+O2(g)=CO2(g)         H=-393.5 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  H=-566 kJ·mol-1

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)  H=+141 kJ·mol-1

則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H=                      ,

(2)鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一,主要反應(yīng)原理為:4Na+TiCl   4NaCl+Ti,該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行,一是因?yàn)門(mén)iCl4會(huì)強(qiáng)烈水解生成TiO2,另一原因                                                              (用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說(shuō)明)。

(3)鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法,其主要反應(yīng)原理如下:

         MgCl2  Mg+Cl2               TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti

從海水中提取MgCl2時(shí),先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,寫(xiě)出Mg(OH)2溶度積表達(dá)式:                           

可加入適當(dāng)過(guò)量的熟石灰,從Mg(OH)2溶解平衡角度解釋其原因               

(4)TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12(鈦酸鋰),Li4Ti5O12可與LiMn2O4(錳酸鋰)等正極材料組成理離子二次電池,工作時(shí)Li+ 在電池內(nèi)定向移動(dòng),其電池反應(yīng)為:,使用時(shí)先充電,寫(xiě)出其充電式的陽(yáng)極反應(yīng)           ,放電時(shí)Li+的移動(dòng)方向           。

 

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( 12分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè),下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問(wèn)題。
(1)金屬鈦冶煉過(guò)程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
已知:C(S)+O2(g)=CO2(g)        H=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) H=+141 kJ·mol-1
則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H=                     ,
(2)鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一,主要反應(yīng)原理為:4Na+TiCl   4NaCl+Ti,該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行,一是因?yàn)門(mén)iCl4會(huì)強(qiáng)烈水解生成TiO2,另一原因                                                             (用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說(shuō)明)。
(3)鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法,其主要反應(yīng)原理如下:
MgCl2 Mg+Cl2               TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti
從海水中提取MgCl2時(shí),先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,寫(xiě)出Mg(OH)2溶度積表達(dá)式:                          
可加入適當(dāng)過(guò)量的熟石灰,從Mg(OH)2溶解平衡角度解釋其原因               
(4)TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12(鈦酸鋰),Li4Ti5O12可與LiMn2O4(錳酸鋰)等正極材料組成理離子二次電池,工作時(shí)Li+ 在電池內(nèi)定向移動(dòng),其電池反應(yīng)為:,使用時(shí)先充電,寫(xiě)出其充電式的陽(yáng)極反應(yīng)          ,放電時(shí)Li+的移動(dòng)方向          

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( 12分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè),下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問(wèn)題。

(1)金屬鈦冶煉過(guò)程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2  TiCl4+2CO

已知:C(S)+O2(g)=CO2(g)         H=-393.5 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  H=-566 kJ·mol-1

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)  H=+141 kJ·mol-1

則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H=                     

(2)鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一,主要反應(yīng)原理為:4Na+TiCl   4NaCl+Ti,該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行,一是因?yàn)門(mén)iCl4會(huì)強(qiáng)烈水解生成TiO2,另一原因                                                             (用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說(shuō)明)。

(3)鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法,其主要反應(yīng)原理如下:

        MgCl2  Mg+Cl2              TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti

從海水中提取MgCl2時(shí),先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,寫(xiě)出Mg(OH)2溶度積表達(dá)式:                          

可加入適當(dāng)過(guò)量的熟石灰,從Mg(OH)2溶解平衡角度解釋其原因               

(4)TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12(鈦酸鋰),Li4Ti5O12可與LiMn2O4(錳酸鋰)等正極材料組成理離子二次電池,工作時(shí)Li+ 在電池內(nèi)定向移動(dòng),其電池反應(yīng)為:,使用時(shí)先充電,寫(xiě)出其充電式的陽(yáng)極反應(yīng)           ,放電時(shí)Li+的移動(dòng)方向          。

 

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選擇題答案表:

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

A

C

A

C

C

A

D

D

題號(hào)

9

10

11

12

13

14

 

 

答案

B

AD

C

D

BD

AD

 

 

15、(12分)Ⅰ(4分)①②④⑥

Ⅱ(8分)⑴用冰水冷卻有利于析出更多的晶體,黑暗可以防止晶體分解(2分)   

⑵過(guò)濾、洗滌(1分) 

⑶100mL容量瓶、酸式滴定管(2分)    (紫)紅(1分)      ⑷3 (2分)    

16、(8分(1)NaClO(1分)(2) (1分)

(3)2NaCl +2H2O H2↑+ Cl2↑+2NaOH (2分)  氯堿工業(yè)(1分)

(4)2Fe3+ + 3ClO? + 10OH? = 2FeO42? + 3Cl? + 5H2O(2分)

②本身被還原成Fe3+而發(fā)生水解生成Fe(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)以達(dá)到凈化水的目的。(1分)

17、(10分)(1)FeSO4?7H2O  (寫(xiě)FeSO4晶體也給分)

(2)防止Fe2氧化;  取副產(chǎn)品甲少許溶于水,滴加適量KSCN溶液,觀察溶液是否變?yōu)檠t色。

(3)稀鹽酸(或稀硫酸等)   (4)TiO2 Ti+O2↑         (每空2分,共10分)

18、(10分)⑴2NO3+5Mg+6H2O==N2↑+5Mg(OH)2+2OH(2分)

⑵①快速方便易行(2分,相近合理答案也給分)

②空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)(2分,相近合理答案也給分)

③將水樣先稀釋一定倍數(shù)后再重復(fù)實(shí)驗(yàn)(2分)

⑶ 800 (2分)

19、(12分)(1)加成   (1分)(2)13(2分)

(3)(4分) (4)(5分)

20、(10分)⑴ 0.01 mol?L1(2分) 不變(1分)

⑵ <(2分)

⑶ 設(shè)焙燒爐中消耗空氣的物質(zhì)的量為5x,鼓風(fēng)爐中消耗空氣物質(zhì)的量為5y,則:

2C+O2=2CO    ZnO(s)+CO(g)  Zn(g)+CO2(g)

y    2y      1mol    2y×62.5%               1mol

2y×62.5%=1mol     y=0.8mol    5y=4mol(2分)

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2     △n

2mol           1mol

1mol           0.5mol

4x/(5x-0.5mol)=82.5%      x=3.3mol     5x=16.5mol(2分)

5x+5y=4mol+16.5mol=20.5mol

 V(空氣)=20.5×22.4L?mol1459.2L  (1分)(其它合理解法均可)

21、(12分)

(1)CD(2分)   (2) H3AsO4(1分);第四周期元素,原子核外只有四個(gè)電子層。按能量最低原理,4s上排2個(gè)電子,3d上排10個(gè)電子,4p上排6個(gè)電子,共對(duì)應(yīng)18種元素,若4d排電子,就出現(xiàn)了第五電子層,就不是第四周期元素了,所以第四周期只有18種元素。(2分) (2)+3(1分);正四面體(1分);3d74s2(1分)    (3)BC(2分)

(4)N2O或CO2或CS2或BeCl2;SCN-或OCN-(2分)

 


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