四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:
回答下列问题:
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:
2Fe3++Fe=3Fe2+
2TiO2+(无色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+
加入铁屑的作用是 。
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在 范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可制得钛白粉。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+??Fe3++3H2O的平衡常数K= 。
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式: 。
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是 (只要求写出一项)。
(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用 方法。
| TiCl4 | SiCl4 |
熔点/℃ | -25.0 | -68.8 |
沸点/℃ | 136.4 | 57.6 |
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
某同学对一无色透明溶液进行分析得出该溶液中含有下列某组离子,你认为该组离子应该是( )
A.Al3+、NO3―、K+、SO42ˉ | B.Ca2+、H+、CO32ˉ、AlO2― |
C.OHˉ、SO42ˉ、NH4+、Al3+ | D.Fe3+、Mg2+、NO3ˉ、Clˉ |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
【化学–选修2:化学与技术】(15分)
重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下:
(1)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成 。
(2)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是 。(写一种即可)
(3)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O; 3CrO42-+4H+= Cr3O102-+2H2O
① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是 。
② 混合溶液乙中溶质的化学式是 。
(4)在含Cr2O72-废水中存在着平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,请写出该平衡的平衡常数表达式K= ,若继续加水稀释,平衡将 移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
(5)请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应:
□Cr2O72-+□S2-+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32-+□OH-
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子 | 、、、Cl- |
阳离子 | Al3+、Cu2+、Mg2+、、Na+ |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,请完成下列问题:
(1)写出反应的离子方程式: 。
(2)下列三种情况下,离子方程式与 (1)相同的是 (填序号)。
A.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性
B.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好完全沉淀
C.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量
(3)若缓缓加入稀硫酸直至过量,整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用如图中的 (填序号)曲线表示。
(4)若有一表面光滑的塑料小球悬浮于Ba(OH)2溶液中央,如图所示。向该烧杯中缓缓注入与Ba(OH)2溶液等密度的稀硫酸至恰好完全反应。在此实验过程中,小球将 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
实验室有NaHSO4、Ba(OH)2、NH3·H2O、NaHCO3、KAl(SO4)2五种无
色溶液,现欲通过它们之间的相互反应的现象对其进行鉴别。部分物质间的反应现象如下表。
表中“↑”表示生成气体物质,“↓”表示生成沉淀。
根据以上信息,回答以下问题。
(1)B、E的化学式分别为________、________。
(2)写出A的电离方程式:________。
(3)C、D两溶液反应的离子方程式为________。
(4)向含有0.1 mol溶液的D溶液中滴加E溶液,所生成沉淀的物质的量之和最多为________mol。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂,被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2。
(1)亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂,但在强酸性溶液中会发生歧化反应,产生ClO2气体,离子方程式为 。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是 。
(2)化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2。用H2O2作还原剂制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是 。
(3)电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。
①电源负极为 极(填A或B):
②写出阴极室发生反应依次为: 、
;
③控制电解液H+不低于5mol/L,可有效防止因H+浓度降低而导致的ClO2﹣歧化反应。若两极共收集到气体22.4L(体积已折算为标准状况,忽略电解液体积的变化和ClO2气体溶解的部分),此时阳极室与阴极室c(H+)之差为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工厂的工业废水,不可直接往江河湖海中排放,否则会造成严重公害。某河道两旁有甲、乙两厂,它们排出的工业废水各含有K+、Fe3+、Ba2+、Ag+、Cl-、SO42-、NO3-、OH-中的四种。又知甲厂污水pH>7。
(1)甲厂污水中含有的四种离子可能是:_______________________________。
(2)乙厂污水中含有的四种离子可能是:______________________________。
(3)对乙厂废水进行处理,方法之一,可往废水中加入一定量的________(选填
“活性碳”“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的金属__________(填
元素符号)。
(4)消除污染的另一种重要措施是将甲、乙两厂的废水按比例混合,可使废水中的________(填离子符号)转化为沉淀,从而大大降低污染程度。过滤后所得废水主要含________,可用于浇灌农田。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
常见的五种盐A、B、C、D、E,它们的阳离子可能是Na+、NH4+、Cu2+、Ba2+、Al3+、Ag+、Fe3+,阴离子可能是Cl-、NO3-、SO42-、CO32-,已知:
①五种盐均溶于水,水溶液均为无色。
②D的焰色反应呈黄色。
③A的溶液呈中性,B、C、E的溶液呈酸性,D的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有A、C的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,E和C的溶液中生成沉淀,继续加氨水,C中沉淀消失。
⑥把A的溶液分别加入到B、C、E的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)五种盐中,一定没有的阳离子是____________;所含阴离子相同的两种盐的化学式是__________________。
(2)D的化学式为__________________,D溶液显碱性的原因是_________________(用离子方程式表示)。
(3)A和C的溶液反应的离子方程式是______________________________________;
E和氨水反应的离子方程式是____________________________________________。
(4)若要检验B中所含的阳离子,正确的实验方法是______________________________。
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