(共12分)钛是21世纪金属。下面是利用钛白粉(TiO2)生产海绵钛(Ti)的一种工艺流程:
已知:① Mg(s)+Cl2 (g)=MgCl2 (s) △H=-641 kJ·mol-1
② Cl2(g)+1/2Ti (s)=1/2TiCl4 (l) △H=-385 kJ·mol-1
(1)钛白粉是利用TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀,再煅烧沉淀制得的。
TiO2+发生水解的离子方程式为 。
(2)反应I在800~900℃下进行,还生成一种可燃性无色气体,该反应的化学方程式为 ;
反应II的热化学方程式为 。
(3)该工艺流程中,可以循环使用的物质有 (填化学式)。
(4)在800℃~1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛,装置如右图所示。图中b是电源的 极,阴极的电极反应式为 。
(共12分)每空2分(1)TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+(2分)
(2)TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO(2分)
2Mg(s)+TiCl4(l)=2MgCl2(s)+Ti(s) △H=-512 kJ·mol-1(2分,状态不写0分)
(3)Mg、Cl2(每空1分,共2分)
(4)正(2分) TiO2+4e-=Ti+2O2-(2分)
解析试题分析:(1)TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀,说明水解程度很大,所以TiO2+发生水解的离子方程式为TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+。
(2)根据元素的组成可知,可燃性无色气体应该是CO,所以该反应的化学方程式是TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO。根据盖斯定律可知,(①-②)×2即得到2Mg(s)+TiCl4(l)=2MgCl2(s)+Ti(s),所以该反应的反应热△H=(-641kJ/mol+385 kJ/mol)×2=-512 kJ/mol。
(3)根据转化图可知,最后氯化镁电解又生成镁和氯气,二者可以循环使用。
(4)根据装置图可知,氧离子向b电极移动,所以与b相连的电极是阳极,因此b是电源的正极。电解池中阴极是得到电子的,所以阴极电极反应式是TiO2+4e-=Ti+2O2-。
考点:考查盖斯定律的应用、方程式的书写、电源正负极的判断
点评:本题难度不是很大,考查的知识点较多、综合性较强,考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识(化学方程式、电极反应式的书写、盖斯定律以及电源正负极的判断等)进行分析问题、解决问题的能力。重点考查学生对化学知识的熟练掌握程度,以及灵活运用知识解决实际问题的能力。
科目:高中化学 来源:2011-2012年重庆西南大学附中高二下学期期中考试化学试卷(带解析) 题型:填空题
(12分)钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO2与焦炭混合,通入Cl2高温下制得TiCl4;再将TiCl4提纯后,在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
回答下列问题:
(1)Ti元素原子的价电子排布式为_____________________。
(2)与CO互为等电子体的分子是___________。
(3)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为–37℃,沸点为136℃;TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生H2TiO3固体。
① TiCl4为______化合物(填“离子”或“共价”)。
② TiCl4分子为正四面体形,则Ti为________杂化。
③ TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是_____________________________________。
④TiO2、Cl2和C反应制得的TiCl4最好的提纯方法是____________ (填操作名称)。
(4)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为 ,中心离子配位数为 。
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科目:高中化学 来源:2012-2013学年浙江省东阳市黎明补校高三12月月考化学试卷(解析版) 题型:填空题
(共12分)钛是21世纪金属。下面是利用钛白粉(TiO2)生产海绵钛(Ti)的一种工艺流程:
已知:① Mg(s)+Cl2 (g)=MgCl2 (s) △H=-641 kJ·mol-1
② Cl2(g)+1/2Ti (s)=1/2TiCl4 (l) △H=-385 kJ·mol-1
(1)钛白粉是利用TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀,再煅烧沉淀制得的。
TiO2+发生水解的离子方程式为 。
(2)反应I在800~900℃下进行,还生成一种可燃性无色气体,该反应的化学方程式为 ;
反应II的热化学方程式为 。
(3)该工艺流程中,可以循环使用的物质有 (填化学式)。
(4)在800℃~1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛,装置如右图所示。图中b是电源的 极,阴极的电极反应式为 。
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