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TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。

(1)实验室利用反应TiO2(s)CCl4(g)TiCl4(g)CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,实验装置示意图如下:

有关物质性质如下表:

物质

熔点/℃

沸点/℃

其他

CCl4

23

76

TiCl4互溶

TiCl4

25

136

遇潮湿空气产生白雾

仪器A的名称是________。装置E中的试剂是________。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、________、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括:停止通N2 熄灭酒精灯 冷却至室温。正确的顺序为________(填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是________

(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(Fe2O3SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:

酸溶 FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l)

水解 TiOSO4(aq)2H2O(l)H2TiO3(s)H2SO4(aq)

简要工艺流程如下:

 

试剂A________。钛液需冷却至70 ℃左右,若温度过高会导致产品TiO2产率降低,原因是_________________________________________________

_______________________

取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是________。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是____________________(填化学式)

 

 (1)干燥管 浓H2SO4 检查气密性 ②③① 分馏(或蒸馏) (2)①Fe 温度过高会导致TiOSO4提前水解,产生H2TiO3沉淀 ②Fe2 Fe2O3

【解析】 (1)注意审题,该反应是在无水无氧条件下制备的;安装完装置,首先检查气密性,然后装入药品。根据反应条件,N2必须进行干燥处理(干燥管)。然后通过N2排除系统内的空气(O2),点燃酒精灯,使反应发生。为了防止倒吸,反应结束后,应先熄灭酒精灯,再冷却到室温,最后停止通N2。在D中冷凝的液体有CCl4TiCl4,根据沸点不同,可采用分馏的方法分离。

(2)①加入H2SO4,除发生FeTiO3酸溶外,还发生反应Fe2O36H=2Fe33H2O,为了使Fe3转化成Fe2,所以应加入Fe(A),钛液中含有FeSO4TiOSO4,考虑到温度越高,TiOSO4的水解程度越大,造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀,在过滤时,造成钛损失。

由于Fe2不可能全部结晶生成绿矾,造成H2TiO3中含Fe2,滴入H2O2发生反应2Fe22HH2O2=2Fe32H2O,所以当加入KSCN后,显红色,由于在H2TiO3中含Fe2,所以煅烧后会发生反应生成Fe2O3,造成TiO2发黄。

 

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习江苏专用 第5讲化学反应与能量练习卷(解析版) 题型:选择题

下图是N2H2反应生成NH3的过程中能量变化的曲线图:下列叙述正确的是(  )

 

A.该反应的热化学方程式为

N2(g)3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92 kJ

Bb曲线是加入催化剂时的能量变化曲线

C.加入催化剂,该化学反应的反应热减小

D.在温度、体积一定的条件下,通入1 mol N23 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ,若通入2 mol N26 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,则184>Q2>2Q1

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习江苏专用 第2讲化学常用计量练习卷(解析版) 题型:选择题

N0为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )

A1.0 L 1.0 mol·L1NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0

B12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N0

C25 pH13NaOH溶液中含有OH的数目为0.1N0

D1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习江苏专用 第15讲实验化学练习卷(解析版) 题型:实验题

对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂、浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。

 

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用)45 ℃反应1 h。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。

(1)上述实验中过滤的目的是_____________________________________

(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于________(”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有_________________________________________________________

(3)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。

催化剂

硝化产物中各种异构体质量分数(%)

总产率(%)

对硝基甲苯

邻硝基甲苯

间硝基甲苯

H2SO4

1.0

35.6

60.2

4.2

98.0

1.2

36.5

59.5

4.0

99.8

NaHSO4

0.15

44.6

55.1

0.3

98.9

0.25

46.3

52.8

0.9

99.9

0.32

47.9

51.8

0.3

99.9

0.36

45.2

54.2

0.6

99.9

 

①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为________

由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是_________________________________________________________

与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有________________________________

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习江苏专用 第14讲物质结构与性质练习卷(解析版) 题型:填空题

短周期非金属元素ABC的核电荷数依次增大,A原子的外围电子排布式为ns2np2C是地壳中含量最多的元素。元素DE都位于第四周期,其中E的核电荷数为29D原子的核外未成对电子数在同周期中是最多的。请用对应的元素符号或化学式填空:

(1)元素ABC的第一电离能由小到大的顺序为________

(2)已知(AB)2分子中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,且每个原子的最外层电子数均满足8电子结构,则其结构式为________1 mol该分子中含有的π键的数目为________

(3)基态D原子的外围电子排布式为________。化合物DO2Cl2的熔点是-96.5 ℃,沸点是117 ℃,则固态DO2Cl2属于________晶体。

 

 

(4)已知元素E的氢化物的晶胞结构如图所示,则其化学式为___________

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习江苏专用 第12讲化学实验基础练习卷(解析版) 题型:实验题

制备氮化镁的装置示意图如下:

回答下列问题:

(1)检查装置气密性的方法是________________________________

a的名称是________b的名称是________

(2)写出NaNO2(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式___________________

(3)C的作用是______________________________________________________

D的作用是____________________________________________________

是否可以把CD的位置对调并说明理由_____________________________

(4)写出E中发生反应的化学方程式_________________________________

(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象____________________________________________________

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习江苏专用 第12讲化学实验基础练习卷(解析版) 题型:选择题

为提纯下列物质(括号内的物质是杂质)所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(  )

被提纯的物质除杂试剂分离方法

A溴化钠溶液(NaI)新制氯水、CCl4萃取、分液

B氯化铵溶液(FeCl3)氢氧化钠溶液过滤

C二氧化碳(CO)氧化铜粉末通过灼热的氧化铜粉末

D碳酸钠(偏铝酸钠)盐酸过滤

 

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习江苏专用 第10讲金属元素及其化合物练习卷(解析版) 题型:填空题

氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:

 

(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_______________________________

(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为______________________________

(3)滤渣2的成分是________(填化学式)

(4)煅烧过程存在以下反应:

2MgSO4C2MgO2SO2CO2

MgSO4CMgOSO2CO↑

MgSO43CMgOS↑3CO↑

利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

 

①D中收集的气体是________(填化学式)

②B中盛放的溶液可以是________(填字母)

aNaOH溶液 bNa2CO3溶液 c.稀硝酸 dKMnO4溶液

③A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应,产物中元素的最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:____________________

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习提分训练 专题7水溶液中的离子平衡练习卷(解析版) 题型:填空题

钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知:

SrSO4sSr2aq)+SO42- aq) Ksp2.5×107

SrCO3sSr2aq)+CO32- aq) Ksp2.5×109

1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为________________________,该反应的平衡常数表达式为____________;该反应能发生的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)

2)对于上述反应,实验证明增大CO32-的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填增大减小不变):

升高温度,平衡常数K________

增大CO32-的浓度,平衡常数K________

3)已知,SrSO4SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3

实验所用的试剂为________;实验现象及其相应结论为_____________________

 

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