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    17．钛及其合金大量用于航空工业，有“空间金属”之称；另外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用．以钛铁矿（主要成分为FeTiO3）为原料制备金属钛的工艺流程如图所示：

    回答下列问题：
    （1）FeTiO3中Fe的化合价为+2．
    （2）反应①“氯化”时的还原剂是FeTiO3、C（写化学式），X的化学式为FeCl3．
    （3）比较金属钛和金属镁的活泼性：Ti＜Mg（填“＞”或“＜”），反应②在氩气（Ar）氛围中进行，该反应中Ar的作用是防止Mg、Ti与空气中氧气发生反应．
    （4）反应③的化学方程式为CO+2H2=CH3OH，甲醇的电子式为．
    （5）钛铁矿与一定比例的焦炭粉混匀后在1100℃条件下加热，发生反应：FeTiO3+C$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Fe+TiO2+CO↑．不同直径的钛铁矿颗粒发生上述反应时的还原率与时间的关系如图所示，由此得出的结论是钛铁矿颗粒越小，反应速率越大．

    分析 以钛铁矿（主要成分为FeTiO3）加入焦炭、通入氯气氯化发生氧化还原反应得到TiCl4、CO、FeCl3，TiC4在Ar气中加入金属镁加热到800°C冶炼得到氯化镁和Ti金属，生成的一氧化碳和氢气合成甲醇，
    （1）结合化合价代数和为0计算FeTiO3中Fe的化合价；
    （2）反应①是氯气、碳、FeTiO3发生的氧化还原反应，依据产物和原子守恒、电子守恒写出化学方程式回答；
    （3）②反应可知镁的还原性大于钛，Ar气是惰性气体防止金属被氧化；
    （4）反应③是氢气和一氧化碳反应生成甲醇，甲醇为共价化合物；
    （5）由图象分析可知钛铁矿颗粒直径为20μm时反应速率最大，还原率最高，直径200μm时反应速率最小，还原率最低．

    解答 解：以钛铁矿（主要成分为FeTiO3）加入焦炭、通入氯气氯化发生氧化还原反应得到TiCl4、CO、FeCl3，TiC4在Ar气中加入金属镁加热到800°C冶炼得到氯化镁和Ti金属，生成的一氧化碳和氢气合成甲醇，
    （1）依据化合价代数和为0计算FeTiO3中Fe的化合价，O为-2价，Ti为+4价；Fe元素化合价+2价，故答案为：+2；
    （2）反应①是氯气、碳、FeTiO3发生的氧化还原反应，反应的化学方程式为：依据产物和原子守恒、电子守恒写出化学方程式：2FeTiO3+6C+7Cl2=2TiCl4+2FeCl3+6CO，反应①“氯化”时的还原剂是FeTiO3、C，X的化学式FeCl3，
    故答案为：FeTiO3、C；FeCl3；
    （3）②反应可知，2Mg+TiCl4$\frac{\underline{\;800°C\;}}{\;}$Ti+2MgCl2，镁的还原性大于钛，Ar气是惰性气体防止Mg、Ti金属被空气中氧气氧化，
    故答案为：＜；防止Mg、Ti与空气中氧气发生反应；
    （4）反应③的化学方程式为：CO+2H2=CH3OH，甲醇为共价化合物，其结构式为，每一个短线代表一对电子，则其电子式为：，
    故答案为：CO+2H2=CH3OH；；
    （5）由图象分析可知钛铁矿颗粒直径为20μm时反应速率最大，还原率最高，直径200μm时反应速率最小，还原率最低，不同直径的钛铁矿颗粒发生上述反应时的还原率与时间的关系如图所示，由此得出的结论是钛铁矿颗粒越小，反应速率越大，
    故答案为：钛铁矿颗粒越小，反应速率越大；

    点评 本题考查了物质的分离提纯、物质性质、转化关系的理解应用、氧化还原反应、电子式等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．我国拥有丰富的海洋资源，海水制盐历史悠久，早在5000年前的仰韶文化时期，先人就利用海水煮盐．为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：

    （1）第①步操作的名称是溶解，第②步判断BaCl2已过量的方法是取少量②中的上层清液于试管中，向其中滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则证明氯化钡溶液已过量，反之未过量．
    （2）第④步加入试剂的化学式为Na2CO3．
    （3）第⑤步操作所需玻璃仪器的名称是漏斗、烧杯、玻璃棒．
    （4）若第⑤步、第⑥步顺序颠倒，将对实验结果产生影响，其原因是会有部分沉淀如CaCO3、BaCO3溶解，从而影响制得精盐的纯度．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    8．高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：

    Ⅰ．（1）第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O （用化学程式表示）．
    （2）第④步通人适量CO2，发生反应生成KMnO4和MnO2和碳酸盐，则发生反应的离子方程式为3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2+2CO32-．
    （3）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原因是防止温度过高，KMn04受热分解．
    （4）H2O2和KMnO4都是常用的强氧化剂，若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5：2．
    Ⅱ．某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究SO2和Cl2的性质．

    （5）若从左端分别通人SO2和Cl2，装置A中观察到的现象是否相同？相同（填“相同”或“不相同”）；
    （6）若装置B中装有5.0mL l.0mol/L的碘水，当通入足量Cl2完全反应后，共转移了5.0×10-2mol电子，该反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl．
    （7）探究SO2的性质时，E装置中以NaOH溶液吸收尾气，实验结束后，E装置中可能含有的溶质为NaOH、Na2SO3、Na2SO4（以化学式作答）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．三氯化铬是化学合成中的常见物质，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化．
    制备三氯化铬的流程如图1所示：

    （1）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr2O3难溶于水）需用蒸馏水洗涤，如何用简单方法判断其已洗涤干净？最后一次洗涤的流出液呈无色．
    （2）已知CCl4沸点为76.8℃，为保证稳定的CCl4气流，适宜的加热方式是水浴加热（并用温度计指示温度）．
    （3）用如图2装置制备CrCl3时，反应管中发生的主要反应为：Cr2O3+3CCl4═2CrCl3+3COCl2，则向三颈烧瓶中通入N2的作用：
    ①赶尽反应装置中的氧气；
    ②鼓气使反应物进入管式炉中进行反应．
    （4）样品中三氯化铬质量分数的测定：称取样品0.3000g，加水溶解并定容于250mL容量瓶中．移取25.00mL于碘量瓶（一种带塞的锥形瓶）中，加热至沸腾后加入1g Na2O2，充分加热煮沸，适当稀释，然后加入过量2mol•L-1H2SO4至溶液呈强酸性，此时铬以Cr2O72-存在，再加入1.1g KI，加塞摇匀，充分反应后铬完全以Cr3+存在，于暗处静置5min后，加入1mL指示剂，用0.0250mol•L-1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL．（已知：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI）
    ①滴定实验可选用的指示剂名称为淀粉，判定终点的现象是最后一滴滴入时，蓝色恰好完全褪去，且半分钟内不恢复原色；若滴定时振荡不充分，刚看到局部变色就停止滴定，则会使样品中无水三氯化铬的质量分数的测量结果偏低（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
    ②加入Na2O2后要加热煮沸，其主要原因是除去其中溶解的氧气，防止氧气将I-氧化，产生偏高的误差．
    ③加入KI时发生反应的离子方程式为Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O．
    ④样品中无水三氯化铬的质量分数为92.5%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．硫酸工业产生的尾气中含有大气污染物SO2，除可以回收生产硫酸外，还可用于合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质，合成路线如图所示．
    （1）反应I的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2．
    （2）反应Ⅱ中应将SO2尾气通入过量（填“过量”或“少量”）氨水中，反应过程中（NH4）2SO3•H2O可能会被氧化，检验其是否被氧化所需试剂有稀盐酸、BaCl2溶液．
    （3）反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4，反应Ⅳ温度不能过高的原因是防止温度过高NH4HCO3分解．
    （4）反应V需在25℃、40%的乙二醇溶液中进行，不断有硫酸钾晶体从溶液中析出，硫酸钾的产率可超过90%，选用40%乙二醇溶液的原因是乙二醇是有机溶剂能减小K2SO4的溶解度，使硫酸钾充分析出，该反应的化学方程式为（NH4）2SO4+2KCl=K2SO4↓+2NH4Cl．
    （5）CaSO4是一种微溶物，20℃时其溶解度为0.272，若溶液的密度为1.00g•cm-3，则此温度下CaSO4的溶度积常数Ksp约为4.0×10-4．锅炉水垢中的CaSO4常用Na2CO3浓溶液和稀盐酸先后浸泡除去，用化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程：由Ksp数据可知，碳酸钙更难溶，则清洗CaSO4的过程为CaSO4在水中存在平衡CaSO4（s）?Ca2+（aq）+SO42-（aq），用Na2CO3溶液浸泡后，Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3，使上述平衡右移，CaSO4转化成CaCO3，然后用盐酸除去[该温度下Ksp（CaCO3）=1.9×10-8]．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．物质结构知识点填空
    写出C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序O＞N＞C；
    写出O3的一种分子形式的等电子体SO2；
    NH3分子中有1对孤电子对；
    NH4+的空间构型是正四面体，NH4Cl中的化学键共价键、配位键和离子键；形成的晶体是离子晶体；
    比较下列各组物质的熔点高低（填“＞”或“＜”）
    乙醇＞ 乙烷；SiC＞Si； SiCl4＜ SiO2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．在一定温度下，向饱和烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的为（　　）
    A．溶液中Na+数目增多
    B．溶液中有氢气逸出
    C．溶质的质量分数增大
    D．溶液质量减少，溶质的质量分数不变

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列有关氧气和二氧化碳的说法不正确的是（　　）
    A．自然界中的氧气和二氧化碳通过光合作用与呼吸作用可以相互转化
    B．实验室制氧气和二氧化碳都可通过分解反应制得
    C．氧气和二氧化碳都可以用向上排空气法收集
    D．一般情况下，氧气能支持燃烧，二氧化碳不能支持燃烧

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．几种有机物的转化关系如图所示：已知流程中W、X、Z都不能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成红色固体．X、Y重新组合生成的酯有（　　）
    A．2种B．4种C．6种D．12种

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