热门试卷

26．TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。

I．工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：

其中，步骤②发生的反应为：2H2SO4＋FeTiO3=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O。

（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：（        ）（填“需要”或“不需要”）。

（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。

答：（                                                      ）。

II．TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：

“方法一”是电解TiO2来获得Ti（同时产生O2）：将处理过的TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaCl2为电解液，用碳块作电解槽池。

（3）阴极反应的电极反应式为___________________________________。

（4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。

“方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：

TiO2 (s)＋2Cl2 (g)TiCl4(l)＋O2 (g)   ΔH=＋151 kJ·mol－1

所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反应（即氯化反应）来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。

（5）已知：C(s)＋O2 (g) = CO2 (g)   ΔH=－394 kJ·mol－1。请填空：

TiO2 (s)＋C (s)＋2Cl2 (g) = TiCl4 (l)＋CO2 (g)   ΔH= ______________

（6）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。

答：____________________________________________。

合金是建造航空母舰的主体材料。如：航母舰体可由合金钢制造，航母升降机可由铝合金制造；航母螺旋桨主要用铜合金制造。

（1）Al原子核外电子占据　　　　　个纺锤形轨道；Fe原子核外电子排布式为，铁原子核外有　　　种能量不同的电子。

（2）下列事实可用作比较Al和Fe金属性强弱依据的是              （　　）

A，Al的导电性、导热性比Fe更好

B，可溶于NaOH溶液，不溶于NaOH溶液

C，相同质量的Al片和Fe片，投入到等浓度的稀硫酸溶液中，Al片产生氢气更多

D，在野外利用铝热剂焊接铁轨

（3），航母在海洋中行驶时，舰体发生的电化学腐蚀类型为：　　　　　　　　　，其中正极发生的电极反应式为：　　　　　　　　　　。

（4）取a克CuAl合金样品用酸完全溶解后，加入过量NaOH，过滤、洗涤、烘干、灼烧得a克固体，则合金中Cu的质量分数为　　　　　　　　　　　　。

（5）AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理铝表面Al2O3膜，其化学方程式为：            。

（6）取适量AlMg合金样品置于烧杯中，加入20mL 1 mol/L的NaOH溶液，恰好完全反应。

下列叙述正确的是                   （　　）

A，Mg作负极，Al作正极

B，该反应速率比纯铝与NaOH溶液的反应速率快

C，若把NaOH中的H换成D（D为重氢），生成的氢气中D与H物质的量之比为

D，若加入的是20mL 1 mol/L的盐酸，则放出的氢气的物质的量减少

硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下：

（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有_________。

（2）“酸浸”时间一般不超过20 min，若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是_________（用离子方程式表示）。

（3）根据下表数据：

在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于_________，检验Fe3+已经除尽的试剂是_________；当pH = 5时，溶液中c（Al3+）=_________mol·L– 1（已知常温下Ksp[Al（OH）3] = 2.0×10– 33）。

（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是_________。

（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g。药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0％，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于_________（用含a、b的表达式表示）。

氯化铁是实验室中的重要试剂。某同学用m g含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取FeCl3·6H2O晶体，同时测定废铁屑中铁的质量分数，为此设计了如下装置（夹持装置略，气密性已检验）：

操作步骤如下：

Ⅰ. 打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。

Ⅱ.  当……时，关闭弹簧夹K1、打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。

Ⅲ。 将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl3·6H2O晶体。

请回答：

（1）A中发生的置换反应的化学方程式是           。

（2）操作Ⅱ中“……”的内容是            ,烧杯中的现象是          ，相应的离子方程式和化学方程式是           、          。

（3）操作Ⅲ不采用直接加热制FeCl3·6H2O晶体的原因是             （用简要文字并结合离子方程式解释）。

（4）测得B中所得的气体是V mL（标准状况时），由此计算出该废铁屑中铁的质量分数是，该数值比实际数值偏低，若实验过程操作无误，偏低的原因是          。

（5）为了准确测定铁的质量分数，还可以另取mg废铁屑和某种常见的还原剂气体在加热时充分反应到恒重，测得实验后剩余固体质量是wg。由此求出铁的准确质量分数是           （用含m、和w的式子表示）。

以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：

（1）预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的，若溶液中，则溶液中     。

（2）上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为    。

（3）高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下0.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。

（4）若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有，则产品中镁的质量分数    （填 “升高”、“降低”或“不变”）。

工业上从电解精炼铜的阳极泥（含金、银、铜、硒等单质）中提取硒的湿法工艺流程如下：

（1）向溶液X中加入铁屑的作用是________，此操作中不能加入过量铁粉的原因是________。

（2）检验溶液Z中阴离子的操作方法是________。

（3）过滤操作中要用到玻璃棒，请另举两例用到玻璃棒的实验或操作：________。

（4）实验室中制取SO2的原理为：，此处应使用________（填“较浓的硫酸”或“稀硫酸”），原因是________。制取SO2的装置，最好选用下图中的________。

（5）粗硒中硒的含量可用如下方法测定：通过用Na2S2O3标准溶液（显碱性）滴定反应②中生成的I2来计算硒的含量。滴定操作中用到的玻璃仪器有________。实验中准确称量0.1200g粗硒样品，滴定中消耗0.2000mol的Na2S2O3溶液27.60mL，则粗硒样品中硒的质量分数为________。