热门试卷

23． 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)   △H = +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)   △H = - 394 kJ·mol-1。请填空：

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

（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：____________________________________________________________。

23．I．用尿素、氢氧化钠和水作为溶剂，预冷至零下12℃，能将极难溶解的纤维素溶化为粘液。武汉大学张俐娜教授因此而荣获美国2011年度安塞姆·佩恩奖。

（1）尿素[CO（NH2）2]中元素原子半径最大的原子结构示意图为（            ）；能说明氧元素原子比氮元素原子得电子能力强的事实是（           ）（填选项）。

A．在NO2中氧元素显负价，氮元素显正价

         B．H2O的热稳定性比NH3的稳定

         C．常温下H2O是液态而NH3是气态

         D．O2比N2易液化

   （2）尿素在土壤中的脲酶作用下会水解生成碳酸铵或碳酸氢铵，若与碱性肥料混合施用，会造成氮元素损失，请用离子方程式解释其原因（                      ）；

 II．NaNO2外观酷似食盐，误食会中毒。

   （3）在酸性条件下，NaNO2与KI按物质的量1:1恰好完全反应，I—被氧化为I2。写出此反应的离子方程式____。

   （4）工业废水中含少量NO—2，可用电解法将NO—2转换为N2除去。N2将在____极生成，写出NO—2在酸性条件下转化为N2的电极反应式________。

23． 短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示，其中W的氧化物是形成酸雨的主要物质。

（1）写出W的原子结构示意图：_____________________。

（2）将足量X的最高价氧化物通入含Y的阴离子溶液中。反应的离子方程：_________。

则XH4气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为_________ (X用具体元素符号表示)。

（4）ZO是由单质X和ZO2反应制取单质Z的中间产物。隔绝空气时，ZO与NaOH溶液反应 (产物含有一种固体单质和一种钠盐)的化学方程式为__________________。

（5）利用原电池原理(以Pt为电极)，可用W的一种氧化物、O2和H2O来制备W的最高价氧化物对应水化物。写出该电池负极反应式：_______________。

（6）将W的气态氢化物通入一定量的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略生成气体的溶解和HCl的挥发)。

①O点溶液中所含溶质的化学式为_______________。

②a点溶液中，

24．某学习小组模拟工业上由铝矾土（含Al203和少量的Si02及铁的氧化物）制备 金属铝的方法，设计了实验室用铝矾土制备金属铝的方案，主要流程如下图所示：

已知：

(1)为了加快铝矾土的酸溶速率，除了反应过程不断搅拌外，还可釆取的措施有_______(至少二条)。

(2)加入H202时，发生反应的离子方程式为    _______。要检验Fe2+是否反应完全应选择的试剂是_______。（供选试剂：KMn04溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、H202溶液）。加入NaOH调节滤液A的pH在_______范围。

(3)    流程中有多次过滤，需制作一个简单的过滤器，所需的用品有_______

(4)电解Al2O3时阳极生成的02全部与石墨反应转化为C02和CO。相关反应的热化学 方程式如下：

24．尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高氮化肥,以天然气（含H2S)为原料 合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤未列出）。

请回答下列问题：

(1)反应①的离子方程式是______________

(2)天然气脱硫后产生的Fe2S3和H2O与02反应的化学方程式是_____          _     。

(3)反应②是放热反应，温度升高，该反应的平衡常数_______ (填 “增大”、“减小” 或“不变”)，反应②的平衡常数表达式 K=（                                    ）

(4) 如果整个生产过程釆用绿色化学工艺，则生产 120t尿素理论上需要CH4___m3 (标准状况）。

(5)      化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，工作时负极的电极反应式为_____________。