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:将处理过的TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池。
(3)阴极反应的电极反应式为___________________________________。
“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。
(4)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= ______________
(5)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:____________________________________________。
随着石油价格的提高,化学工作者正在研究以天然气和醇类合成优质汽油的方法。合成路线如下:
试回答下列问题:
(1)在反应①—⑦中,属于加成反应的是 ,属于消去反应的是 。
(2)写出下列反应的化学方程式E→F ;H→G
(3)C的具有相同官能团的同分异构体(包括C)有 种。
(4)根据题给信息,写出用乙炔和苯及必要的无机试剂合成对二苯基环丁烷()的合成路线如下:
请写出a、b、c、d的结构简式:a ; b ; c ; d .
不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为氢气。为了验证这一事实,某同学拟用下图装置进行实验(实验时压强为10lkPa,温度为0℃)。
(1)若在烧瓶中放入1.30g锌粒,与c mol/L H2SO4反应,为保证实验结论的可靠,量气管的适宜规格是_____________ 。
A.200 mL B.400 mL C.500mL
(2)若1.30g锌粒完全溶解,氢氧化钠洗气瓶增重l.28g ,则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为:_______________________________________。
(3)若烧瓶中投入a g锌且完全反应,氢氧化钠洗气瓶增重b g.量气瓶中收集到VmL气体,则有:ag/65g·mol-1=bg/64g·mol-1+V mL / 22400 mL·mol-1,依据的原理是____________________________。
(4)若在烧瓶中投入d g锌,加入一定量的c mol/L 浓硫酸V L,充分反应后锌有剩余,测得氢氧化钠洗气瓶增重mg,则整个实验过程产生的气体中,n(H2)/n(SO2)=_______________(用含字母的代数式表示)。若撤走盛有无水氯化钙的U型管,n(H2)/n(SO2)的数值将 (填偏大、偏小或无影响)
(5) 反应结束后,为了准确地测量气体体积,量气管在读数时应注意:
① ;② ;③ 。
X、Y、Z三种短周期元素,其单质在常温下都是无色气体,它们的原子序数之和为16。在适当条件下三种单质直接化合,可发生如右图所示变化。已知一个B分子中含有Z元素的原子个数比 C分子中的Z元素的原子个数少一个。
请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置 X、Z两元素也可按1:1组合成另一种物质D,D 的电子式为 ,A与C在一定条件下可生成无污染的物质,请写出该反应的化学方程式
(2)X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W,C在适当条件下被W溶液吸收生成一种盐。该盐的水溶液pH 7(填“大于”、“小于”或“等于”)其原因是(用离子方程式表示): 。
(3)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应,△H<0。将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温,恒压条件下反应。下列说法中,正确的是 (填写下列各项的序号)。
a.达到化学平衡后,再升高温度,C的体积分数增大
b.达到化学平衡时,Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
c.反应过程,Y的单质体积分数始终为50%
d.达到化学平衡的过程中,混合气体的密度增大
e.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
在容积一定的密闭容器中,反应A(?)+B(g) C(g)+2D(g)达到平衡后,升高温度容器内气体的密度增大,则下列叙述一定正确的是
A.正反应是吸热反应,且A不是气态
B.正反应是放热反应,且A是气态
C.加入少量C,物质A的转化率增大
D.改变压强对该平衡的移动无影响
2005年中国防治禽流感药物研究取得重大突破,从中药材提取的金丝桃素对人感染的H5N1亚型禽流感家禽活体具有良好的治愈率。已知金丝桃素的结构简式如下:
。
下列有关说法正确的是
A.金丝桃素的分子式为C17H22O3N
B.金丝桃素能与浓硫酸和浓硝酸的混合液反应
C.金丝桃素能在NaOH溶液中加热反应得到两种含苯环的化合物
D.在金属镍催化并加热下,1mol金丝桃素最多能与4molH2发生加成反应