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    20．下列铁的化合物不能由化合反应直接得到的是: ( ) A.FeS B.FeCl2 C.FeCl3 D.Fe3O4 【查看更多】

     

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    下列铁的化合物不能由化合反应直接得到的是（　　）
    A、FeSB、FeCl2C、FeCl3D、Fe3O4

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    钛是继铁、铝后的第三金属，常温下钛的化学活性很小，仅能与氟气、氢氟酸等几种物质起作用．但在较高温度下，钛可与多种单质和化合物发生反应．工业上冶炼钛主要以钛铁矿、金红石（含TiO2大于96%）等为原料生产．
    （1）由金红石为原料采用亨特（Hunter）法生产钛的流程如下：

    ①沸腾氯化炉中反应：TiO2（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+O2（g），在常温下能否自发进行（已知该反应△H=184kJ/mol，△S=57.74J/K）
    不能
    不能
    （选填：“能”或“不能”）．
    ②已知：Ti（s）+2Cl2（g）=TiCl4（l）△H=-804.2kJ/mol；2Na（s）+Cl2（g）=2NaCl（s）△H=-882.0kJ/mol；
    Na（s）=Na（l）△H=2.6kJ/mol．
    则TiCl4（l）+4Na（l）=Ti（s）+4NaCl（s）△H=
    -970.2
    -970.2
    kJ/mol
    ③海绵钛破碎后用0.5%～1.5%的盐酸洗涤，再用蒸馏水洗涤至中性，用盐酸洗涤的目的
    除去其中过量的钠并溶解氯化钠及钛的低价氯化物
    除去其中过量的钠并溶解氯化钠及钛的低价氯化物
    ．
    （2）科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找出了冶炼钛的新工艺．试回答下列有关问题．
    ①TiO2直接电解法（剑桥法）生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如右图所示，阴极获得钛可能发生的反应或电极反应为：
    TiO2+4e-=Ti+O2-
    TiO2+4e-=Ti+O2-
    ．
    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，阳极通入某种还原性气体，可防止CO、CO2污染物产生，通入的气体是
    H2
    H2
    ．
    （3）海棉钛通常需要经过真空电弧炉里熔炼提纯，也可通过碘提纯法，原理为：，下列说法正确的是
    d
    d
    ．
    （a） 该反应正反应为的△H＞0
    （b） 在不同温度区域，TiI4的量保持不变
    （c） 在提纯过程中，I2的量不断减少
    （d） 在提纯过程中，I2的作用是将粗钛从低温区转移到高温区．

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    （15分）工业中利用废铜（含有锌、铝等）制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热，使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

    下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L—1计算）。
     
    		开始沉淀的pH
    		沉淀完全的pH
    		沉淀溶解的pH
    Cu2+
    		4.4
    		6.4
    		 
    Al3+
    		3.0
    		5.0
    		10
    Zn2+
    		5.9
    		8.9
    		11
    （1）①为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为    ；该反应中产生尾气污染空气，请选择下图中合适的装置吸收尾气   。 

    ②由表可知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—，请写出金属锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式    
    （2）为了符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
    第一组：空气为氧化剂法
    将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全。已知：Ksp[Fe((OH)3]≈10-38，然后过滤、浓缩、结晶。
    请回答下列问题：
    ①方案为了使铁离子全部沉淀，应调节pH至少为    。
    ②方案中甲物质可选用的是     
    A．CaO　   B．NaOH　    C．CuCO3　     D．Cu2(OH) 2CO3    E．Fe2(SO4) 3
    ③方案中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因    。
    第二组：过氧化氢为氧化剂法
    将铜粉放到 1.5 mol·L-1的足量稀硫酸中，控温在50℃加入10%的足量H2O2反应0.5 h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 。
    请回答下列问题：
    ④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是   。
    ⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是    。
    （3）废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液，补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤    。

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    （一） 将2．5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠固体混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1mol/L的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积（标准状况）关系如下图所示：

    （1）写出OA段所发生反应的离子方程式                         

    （2）当加入35mL盐酸时，产生二氧化碳的体积为       mL（标准状况）

    （3）原混合物中Na2CO3的质量分数为????      。

    （二）．氨是重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国化学家哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)；

    △H＝―92.4 kJ/mol，他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。试回答下列问题：

    ⑴ 下列方法不适合实验室制取氨气的是              （填序号）。

    A．向生石灰中滴入浓氨水        B．加热浓氨水

    C．直接用氢气和氮气合成        D．向饱和氯化铵溶液中滴入浓氢氧化钠溶液

    ⑵ 合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是        （填序号）。

    A．采用较高压强（20 M Pa～50 M Pa）

    B．采用500℃的高温

    C．用铁触媒作催化剂

    D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2和H2循环到合成塔中

    （3） 用数字化信息系统DIS（如下图Ⅰ所示：它由传感器、数据采集器和计算机组成）可以测定上述氨水的浓度。用酸式滴定管准确量取0.5000 mol/L醋酸溶液25.00 mL于烧杯中，以该种氨水进行滴定，计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线如下图Ⅱ所示。

            

    图Ⅰ                                 图Ⅱ

    ① 用滴定管盛氨水前，滴定管要用                            润洗2～3遍，

    ② 试计算该种氨水的浓度：                       。

    ③ 下列情况下，会导致实验结果c(NH3·H2O)偏低的是                。

    A．滴定结束时仰视读数

    B．量取25.00 mL醋酸溶液时，未用所盛溶液润洗滴定管

    C．滴定时，因不慎将氨水滴在烧杯外

    （4） 1998年希腊亚里士多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如下图。

    正极的电极反应式为：                                          。

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    （一）（6分） 将2．5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠固体混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1mol/L的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积（标准状况）关系如下图所示：

    （1）写出OA段所发生反应的离子方程式                         

    （2）当加入35mL盐酸时，产生二氧化碳的体积为       mL（标准状况）

    （3）原混合物中Na2CO3的质量分数为­­      。

    （二）．氨是重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国化学家哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)；

    △H＝―92.4 kJ/mol，他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。试回答下列问题：

    ⑴ 下列方法不适合实验室制取氨气的是             （填序号）。

    A．向生石灰中滴入浓氨水        B．加热浓氨水

    C．直接用氢气和氮气合成        D．向饱和氯化铵溶液中滴入浓氢氧化钠溶液

    ⑵ 合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是       （填序号）。

    A．采用较高压强（20 M Pa～50 M Pa）

    B．采用500℃的高温

    C．用铁触媒作催化剂

    D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2和H2循环到合成塔中

    （3） 用数字化信息系统DIS（如下图Ⅰ所示：它由传感器、数据采集器和计算机组成）可以测定上述氨水的浓度。用酸式滴定管准确量取0.5000 mol/L醋酸溶液25.00 mL于烧杯中，以该种氨水进行滴定，计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线如下图Ⅱ所示。

            

    图Ⅰ                                图Ⅱ

    ① 用滴定管盛氨水前，滴定管要用                           润洗2～3遍，

    ② 试计算该种氨水的浓度：                      。

    ③ 下列情况下，会导致实验结果c(NH3·H2O)偏低的是               。

    A．滴定结束时仰视读数

    B．量取25.00 mL醋酸溶液时，未用所盛溶液润洗滴定管

    C．滴定时，因不慎将氨水滴在烧杯外

    （4） 1998年希腊亚里士多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如下图。

    正极的电极反应式为：                                         。

     

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