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钛被称为“二十一世纪金属”,工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下: 已知:钛铁...

钛被称为“二十一世纪金属”,工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下:

已知:钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4,TiOSO4遇水会水解。请回答下列问题:

(1)操作1用到的玻璃仪器除烧杯外还有________________________

(2)请结合化学用语解释将TiO2+转化为H2TiO3的原理_____________________

(3)已知钛的还原性介于铝与锌之间。如果可从Na、Zn、Fe三种金属中选一种金属代替流程中的镁,那么该金属跟四氯化钛反应的化学方程式是___________________________________

(4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解质,用碳块作电解槽,其阴极反应的电极反应式是_____________________________________

(5)为测定溶液中TiOSO4的含量,先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL,加过量铝粉,充分振荡,使其完全反应:3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。过滤后,取无色滤液20.00 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示剂,用______________________(填一种玻璃仪器的名称)滴加0.1000mol·L-1 FeCl3溶液,发生Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+。滴定终点时的现象是________________________________________________

 

漏斗、玻璃棒 溶液中存在平衡:TiO2++2H2O H2TiO3+2H+,当加入水稀释、升温后,平衡正向移动 TiCl4+4NaTi+4NaCl TiO2 + 4e- = Ti + 2O2- 酸式滴定管 溶液由无色变成红色且半分钟不褪色 【解析】 (1)操作1为过滤,用到的玻璃仪器除烧杯外还有,玻璃棒、漏斗; (2)TiO2+在溶液中会发生水解反应TiO2++2H2O H2TiO3+2H+,加水稀释并加热含TiO2+的溶液,会使TiO2+的水解不断正向移动; (3)若要还原四氯化钛,则需选择金属活动性强于钛的金属来代替镁,因此在三种金属中只能选择Na,反应方程式为TiCl4+4NaTi+4NaCl; (4)阴极上TiO2得电子生成Ti,电极反应式是TiO2 + 4e- = Ti + 2O2-; (5)FeCl3溶液中三价铁离子水解使溶液显酸性,因此要选择酸性滴定管来进行滴定;三价铁离子能使KSCN溶液变为血红色,而反应后生成的二价铁离子则不能出现此现象,因此滴定终点时的现象是:溶液由无色变成红色且半分钟不褪色。  
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考点分析:
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某含镍废料中有FeOMgO等杂质,用此废料提取的工艺流程如图1

已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图.

时,的电离常数的电离常数 

(1)调节溶液的pH5,得到废渣2的主要成分是______填化学式

(2)能与饱和溶液反应产生,请用化学平衡移动原理解释用必要的文字和离子方程式回答______

(3)时,NaF溶液中______ 列出计算式即可溶液呈______酸性碱性中性

(4)已知沉淀前溶液中,当除镁率达到时,溶液中______ 

(5)NaOH溶液中用NaClO反应可得,化学方程式为____________与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池溶液,工作原理为:,负极的电极反应式:______

 

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羰基硫广泛存在于以煤为原料的各种化工原料气中,能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。有多种方法可以脱羰基硫中的硫,其中氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法,

其反应式分别为:

①氢解反应:    

②水解反应:   

请回答下列问题:

(1)能反应生成,写出该反应的热化学方程式_______

(2)水解反应达到平衡后,若减小容器的体积,逆反应速率将______填增大、减少或不变,下同COS的转化率______

(3)某温度下,体积为2L的恒容体系中,物质的量分别为mnCOS蒸气和气发生氢解,已知COS的转化率为,则该温度下的平衡常数表达式________________________mn等符号表示

(4)某科研小组研究改进催化剂和温度对COS水解的影响,得到如图

COS水解的最佳温度是__________________;理由是__________________________

(5)研究表明,用金属储氢材料、白金、硫酸溶液组成的原电池可以发生羰基硫的氢解而脱硫处理。写出原电池的正极反应式____________________

 

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硝酸铵是一种重要的化工原料,通常用合成氨及合成硝酸的产物进行生产

(1)硝酸铵水溶液pH__________7(填“>”、“=”“<”),其水溶液中各种离子浓度大小关系为___________

(2)已知合成氨的热化学方程式为:N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)H=-92kJ/mol,按照氮气和氢气的物质的量之比1:3的比例,分别在200℃、400℃、600℃的条件下进行反应,生成物NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图所示

①曲线c对应的温度为___________

②下列说法中正确的是___________

A.增大氢气浓度,可促进平衡正向移动并能提高氮气的转化率

B.Q点对应的反应条件下,若加入适当的催化剂,可提高NH3在混合物中的物质的量分数

C.M、N两点的平衡常数大小关系为:M>N

D.M、N、Q三点反应速率的大小关系为:N>M>Q

E.为了尽可能多的得到NH3,应当选择P点对应的温度和压强作为生产条件

(3)尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:

第一步:2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s)   ΔH=-272kJ·mol1

第二步:H2NCOONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)   ΔH=+138kJ·mol1

写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:_________________________

(4)柴油汽车尾气净化器通常用尿素作为氮氧化物尾气的吸收剂,生成物均为无毒无污染的常见物质,请写出尿素与NO反应的化学方程式__________,当有1mol尿素完全反应时,转移电子的数目为___________

 

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镍、钴、铈、铬虽然不是中学阶段常见的金属元素,但在工业生产中有着重要的作用.

(1)二氧化铈是一种重要的稀土氧化物,在平板电视显示屏中有着重要的应用.在稀硫酸和的作用下可生成在该反应中作 ______ 氧化”“还原剂,每有1mol 参加反应,转移电子的物质的量为 ______

(2)某锂离子电池含导电固体为电解质.充电时,还原为Li,并以原子形式嵌入电极材料碳中,以表示,电池反应为则放电时,电池的正极反应式为 ______ ,图1表示该装置工作时电子和离子的移动方向,此时该电池处于 ______ 放电充电状态.

(3)自然界Cr主要以三价Cr和六价Cr的形式存在.六价Cr能引起细胞的突变和癌变.可以用亚硫酸钠将其还原为三价铬,完成并配平下列离子方程式: ______ ______ ______ ______ ______ ______ _____________

(4)是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣除含镍外,还含有CuZnFe等元素为原料获得.操作步骤如图2:向滤液中加入FeS主要目的是除去CuZn等杂质,①除去的离子方程式为 ______

②向滤液中加入,溶液中发生反应的离子方程式为 ______ ,调节pH的目的是 ______

③滤液溶质的主要成分是,再加入碳酸钠过滤后,加稀硫酸溶解又生成的目的是 ______

④我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍,镀镍时,镍应作 ______ 极.

 

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电解质溶液有许多奇妙之处,下列关于电解质溶液的叙述中正确的是

A.Na2CO3NaHCO3两种盐溶液中,离子种类不相同

B.物质的量浓度相同的NH4ClNH4HSO4两种溶液中,c(NH4+)前者小于后者

C.常温下,某溶液中由水电离出的c(H)105mol·L1,则此溶液可能是盐酸

D.常温下,1 mol·L1CH3COOH溶液与1 mol·L1NaOH溶液等体积混合后,所得混合液中:c(Na)>c(CH3COO)>c(H)>c(OH)

 

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