(10分)钛(Ti)被誉为21世纪金属。冶炼钛的主要原料是含Fe2O3的钛铁矿(FeTiO3),其生产过程如下:
已知:TiOSO4可溶于水且易水解,H2TiO3难溶于水。试回答下列问题:
(1)步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、 (填操作名称);步骤④在实验室中常将试剂置于 (填仪器名称)中加强热。
(2)TiO2+生成H2TiO3的离子方程式
(3)步骤④中硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫,写出该反应的化学方程式:
(4)步骤②所得到的硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试剂,二者反应后(Cr由+6价转化为+3价)可以转化为有重要工业价值的铁氧体复合氧化物(常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制备该铁氧体复合氧化物,试求在酸性的含铬废水中,加入FeSO4·7H2O的物质的量应为废水中六价铬物质的量的 倍。
(10分)已知A为中学化学中的一种盐,B、C为日常生活中常见的金属,离子有相同化合价。通常条件下D为无色无味气体,无色气体G遇空气变红棕色。已知用惰性电极电解A溶液一段时间后,产物只有C、D和E的稀溶液。各物质之间的转化关系如下图(部分反应产物已略去)。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为 。
(2)A溶液与Na2O2反应的总化学方程式为 。
(3)E的稀溶液与F溶液反应的离子方程式为 。
(4)若向100mL盐A的溶液中加入10g金属单质B的粉末,充分搅拌后,过滤,烘干得10.16g固体,则滤液中溶质的物质的量浓度为 。(假设溶液体积不变)
(13分)1L某混合溶液,可能含有的离子如下表:
可能大量含有的阳离子 | H+ NH4+ Al3+ K+ |
可能大量含有的阴离子 | Cl- Br- I- ClO- AlO2- |
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热,产生沉淀和气体的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(v)的关系如下图所示。
则该溶液中确定含有的离子有 ;
不能确定是否含有的阳离子有 ,
要确定其存在可补充做的实验是 ;
肯定不存在的阴离子有 。
(2)若经检测,该溶液中含有大量的Cl—、Br—、I—,若向1L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl—、Br—、I—的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况下)的关系如下图所示,分析后回答下列问题:
Cl2的体积(标准状况) | 2.8L | 5.6L | 11.2L |
n (Cl-) | 1.25mol | 1.5mol | 2mol |
n (Br-) | 1.5mol | 1.4mol | 0.9mol |
n(I-) | amol | 0 | 0 |
①当通入的Cl2的体积为2.8L时,溶液中发生反应的离子方程式为: ;
②原溶液中Cl—、Br—、I—的物质的量浓度之比为 ;
(10分)在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在1~100nm之间)。下图所示A到E为实验室常见的仪器装置(夹持装置略去),请根据要求回答问题。
(1)实验室制取、收集干燥的NH3,需选用上述仪器装置的接口连接顺序是(选填字母):a接 , 接 , 接h;
(2)用下图所示装置也可以制取NH3,则圆底烧瓶中的固体可以选用 (选填字母编号);
A碱石灰 B生石灰 C.无水氯化钙 D.无水硫酸铜 E.烧碱
(3)向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时,应先通入的
气体是 ,试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式 ;
(4)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级
。
(7分)现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复):H+、Na+、A13+、Ag+、Ba2+、 OH—、C1—、CO32—、NO3—、SO42—已知:①A、B两溶液呈碱性;C、D、E溶液呈酸性。②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生;A溶液与C溶液反应只有气体产生(沉淀包括微溶物,下同)。③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。④在E溶液中逐滴加入B溶液,溶液先出现沉淀,当滴加至过量时,沉淀部分溶解。试回答下列问题:
(1)A、C的化学式分别为 、 。
(2)A溶液呈碱性的原因 (用离子方程式表示)。
(3)在100mL0.1mol·L-1的E溶液中,逐滴加入35mL 2mol·L-1NaOH溶液,最终得到沉淀的物质的量为
mol。
将一定量的Fe、Fe2O3、CuO的混合物放入体积为100 mL、浓度为2.1mol·L-1的H2SO4溶液中,充分反应后,生成气体896mL(标准状况),得到不溶固体1.28g。过滤后,滤液中的金属离子只有Fe2+(假设滤液体积仍为100mL)。向滤液中滴加2 mol·L-1NaOH溶液,直至30mL时开始出现沉淀。则原混合物中Fe物质的量为 ( )
A.2 mol B.1.2 mol C.0.1mol D.1.6 mol