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    [化学-选修化学与技术]金属钛（Tl）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”．常温下，钛的化学活性很小，仅能与氧气、氢氟酸等几种物质起反应．但在较高温度下，钛可与多种单质和化合物发生反应．以钛铁矿（主要成分FeTlO2，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下：
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    请回答下列问题：
    （1）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TlOSO4，无气体生成，副产品甲是
     
    ．
    （2）上述生产流程中加入Fe的目的是
     
    ，检验副产品甲是否变质的实验方法是
     
    ．
    （3）上述生产流程中所得一的金属钛中混有少量杂质，可加入
     
    溶解后除去．
    （4）科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找到了冶炼钛的新工艺，它可以用熔融法直接电解中间产品乙制取金属法．精英家教网
    ①直接电解法（剑桥法）生产钛是种较先进的方法，电解质为熔融的氧化钙，原理如图所示；在阴极，被还原的Ca进一步还原TlO2获得钛，可能发生的反应或电极反应为
     
    ．
    ②SOM技术是一种绿色环保先进技术，阳极用金属陶瓷，并用固体氧离子隔膜将两 极产物隔开，只允许氧离子通过，在电解过程中阳极通入某种还原性气体，可防止CO、CO2污染物产生，通入的气体若是单质，可以是
     
    ，则阳极发生的电极反应式为
     
    ．
    分析：（1）溶液I溶质为TiOSO4和FeSO4 ；
    （2）检验Fe3+用SCN-；
    （3）金属钛中混有少量杂质镁，可用盐酸除杂；
    （4）①在阴极，氧化钙被还原生成Ca，被还原的Ca进一步还原TlO2获得钛；
    ②氧气生成氧气，为防止氧化石墨，可通入氢气．
    解答：解：（1）溶液I溶质为TiOSO4和FeSO4 ，所以副产品甲是FeSO4?7H2O，故答案为：FeSO4?7H2O；
    （2）副产品为FeSO4?7H2O，加入铁粉，可防止Fe2+氧化，如甲变质，则被氧化生成Fe3+，可取副产品甲少许溶于水，滴加适量KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，
    故答案为：防止Fe2+氧化；取副产品甲少许溶于水，滴加适量KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色；
    （3）金属钛中混有少量杂质镁，由题给信息钛的化学活性很小，仅能与氧气、氢氟酸等几种物质起反应可知，可用盐酸除杂，
    故答案为：稀盐酸；
    （4）①在阴极，氧化钙被还原生成Ca，被还原的Ca进一步还原TlO2获得钛，电极反应为Ca2++2e-=Ca、2Ca+TlO2=2Ca+Ti，
    故答案为：Ca2++2e-=Ca、2Ca+TlO2=2Ca+Ti；
    ②氧气生成氧气，为防止氧化石墨，可通入氢气，故答案为：H2；H2-2e-+O2-=H2O．
    点评：本题考查物质的制备实验方案的设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，难度中等，注意把握实验的基本原理和物质的性质．
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【化学--选修化学与技术】
    在工厂中常使用煤作燃料，但煤燃烧后会产生有害的SO2，按“循环经济”的模式，就是要将SO2收集起来，把它变为有用的东西．
    （1）向大气中过量排放SO2将会形成酸雨污染．正常雨水的pH约为
    5.6
    5.6
    ．
    （2）三氧化硫通入浓氨水，可得到一种肥料，写出反应的化学的方程式：
    SO3+2NH3?H2O=（NH4）2SO4+H2O
    SO3+2NH3?H2O=（NH4）2SO4+H2O

    （3）某空气监测是根据SO2和溴水的定量反应来测定SO2的含量．该反应的化学方程式为
    SO2+Br2+2H2O=2H2SO4+2HBr
    SO2+Br2+2H2O=2H2SO4+2HBr
    ．反应后溶液的pH
    变小
    变小
    （填“变大”、“变小”或“不变”）．若每次取样的空气为200mL，通入足量的溴水中，测得平均有2.408×1018个电子转移，则SO2的含量为
    0.64
    0.64
     mg?L-1，若规定空气中SO2含量不得超过0.02mg?L-1，则样气是否符合大气的质量标准
    不符合
    不符合
    （填“符合”或“不符合”）．
    （4）近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法：
    第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2；
    第二步是加热吸收液，使之重新生成Na2SO3，同时得到含高浓度SO2水蒸气副产品，写出上述两步反应的化学方程式：
    ①
    Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
    Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
    ．
    ②
    2NaHSO3
      △  
    .
     
    Na2SO3+SO2↑+H2O
    2NaHSO3
      △  
    .
     
    Na2SO3+SO2↑+H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【化学--选修化学与技术】
    （1）纯碱是一种重要的化工原料．目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺．
    ①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：
    2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2O
    2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2O
    ；
    ②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：
    NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl
    2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
    NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl
    2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
    ；
    ③CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？
    “氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气
    “氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气
    ；
    （2）钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用．
    ①炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是
    脱氧和调整钢的成分
    脱氧和调整钢的成分
    ．
    ②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹
    后
    后
    （填“前”或“后”）加入，原因是
    避免Cr被氧化
    避免Cr被氧化
    ．
    ③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是
    CO
    CO
    ．从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作
    燃料
    燃料
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （化学--选修化学与技术）
    海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类．人类在陆地上发现的100多种元素，在海水中可以找到80多种．海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景．回答下列问题：
    （1）蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备，但由于使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大．为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议
    充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源
    充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源
    ．
    （2）使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术．聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式
    CH2=CHCOONa
    CH2=CHCOONa
    ．
    （3）空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如下（苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液）：

    ①反应②的离子方程式为
    SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
    SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
    ； ②从反应③后的四氯化碳溶液中分离出单质溴的方法是
    蒸馏
    蒸馏
    ．
    （4）苦卤中含有NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4．用简要的文字说明如何测定苦卤中MgCl2的含量
    先用足量BaCl2溶液沉淀硫酸根离子，求出硫酸根离子的总量，并求出MgSO4的量，然后用足量NaOH溶液沉淀Mg2+，求出总的Mg2+，减去MgSO4中的Mg2+得到MgCl2的量
    先用足量BaCl2溶液沉淀硫酸根离子，求出硫酸根离子的总量，并求出MgSO4的量，然后用足量NaOH溶液沉淀Mg2+，求出总的Mg2+，减去MgSO4中的Mg2+得到MgCl2的量
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【化学-选修 化学与技术】
    工业上用硫铁矿为主要原料抽取硫酸，主要设备有沸腾米，接触室和吸引塔．
    （1）硫铁矿在进入沸腾炉前需要粉碎，其目的是
     
    ．
    （2）为了充分利用反应放出的热量，接触室中应安装
     
    （填设备名称）；吸引塔中填充许多瓷管，其作用是
     
    ．
    （3）吸收塔排放的尾气中含有少量的SO2，防止污染大气、充分利用原料，在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用．
    传统的方法是：尾气中的SO2通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸处理，写出上述过程中的化学反应方程式：
     
    ，其优点是
     
    ．
    创新方法是：将尾气中的SO2用Na2SO3溶液吸收，然后再加热所得溶液，写出上述过程中的化学反应方程式：
     
    ，创新方法与传统方法相比，其优点是
     
    ．
    （4）在硫酸的工业制法中，下列生产操作及说法生产操作的主要原因二者都正确的是
     
    （填序号）
    A．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的SO2与杂质反应
    B．硫酸生产中常采用高压条件，目的是提高SO2的转化率
    C．SO2被氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
    D．SO3用98.3%浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于SO3吸收完全
    （5）某硫酸厂若要生产8吨98%的浓硫酸至少需要标准状况下的空气
     
    m3（ O2空气中的体积分数按20%计算）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【化学--选修化学与技术】
    下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图．
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    请回答下列问题：
    （1）请列举一种海水淡化的方法
     
    ．；
    （2）工业上常用离子交换膜电解槽生产NaOH，电解过程中大量通过离子交换膜的离子是
     
    ，NaOH在电解槽的
     
    室生成，由饱和食盐水制取NaOH的化学方程式为
     
    ；
    （3）侯氏制碱法中首先向饱和食盐水中通入CO2和NH3制得NaHCO3，先通入
     

    （填化学式），理由是
     
    ．再由NaHCO3制得纯碱，化学方程式为
     
    ．
    （4）镁是一种用途很广泛的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取．已知有关物质的熔沸点数据如下：
    MgO MgCl2
    熔点/℃ 2852 714
    沸点/℃ 3600 1412
    结合表中数据和实际生产情况说明，工业上生产镁采用电解MgCl2而不是电解MgO的理由
     
    ．

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