工业上,以钛铁矿(主要含FeTiO3,还含有Fe2O3 和Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备二氧化钛并得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示。
已知:TiO2+在一定条件下会发生水解。
回答下列问题:
(1)要提高酸浸时钛矿石的溶解速率,可行的措施是(写一条即可)_______________。黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+,步骤①主要反应的化学方程式是_________。
(2)步骤②中,加入铁粉的主要作用是_____,同时也会将部分TiO2+还原为Ti3+。
(3)向滤液2中通入空气的目的是______(用离子方程式表示)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中加入热水稀释将TiO2+转化为Ti(OH)4 的原因:_________________。
(5)副产品绿矾中含有杂质[Al2(SO4)3]。要将副产品进一步提纯,请结合右图的绿矾溶解度曲线完成提纯过程:将副产品溶于稀硫酸中,充分搅拌后,用NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤沉淀后得到FeSO4溶液,______,过滤,用冰水洗涤,低温干燥,得到FeSO4·7H20晶体。
(6)用氧化还原滴定法测定制备得到的产品中TiO2的质量分数:在一定条件下,将一定量的产品溶解并将TiO2还原为Ti3+,再以KSCN溶液作为指示剂,用硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
①滴定终点的现象是_______________。
②滴定分析时,称取TiO2试样0.2 g,消耗0.1 mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液24.00mL,则TiO2的质量分数为_______________。
叠氮化钾()能促使作物或难于萌发的种子发育。设计如下实验制备叠氮化钾并测定其纯度:
I.制备
步骤1:制备亚硝酸丁酯()
反应装置如图1(夹持装置略去),向烧杯中依次加入稀硫酸、丁醇、亚硝酸钠溶液,待反应完全后,分离出上层油状物,用和的混合溶液洗涤三次,经干燥后备用。
步骤2:制备叠氮化钾
反应装置如图2(夹持及加热装置路去),向仪器A中加入乙醇溶液、的联氨()、亚硝酸丁酯,蒸汽浴加热,反应完全后,叠氮化钾即沉淀出来,冰浴冷却,过滤,先用无水乙醇洗涤,再用无水乙醚洗涤,在空气中于干燥。
相关物质性质如下:
物质 | 颜色、状态 | 沸点(℃) | 溶解性 |
无色晶体 | 受热易分解 | 易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚 | |
无色液休 | 118 | 微溶于水,与乙醇、乙醚混溶 | |
无色或淡黄色油状液体 | 78 | 不溶于水,与乙醇、乙醚混溶 | |
无色油状液体 | 118 | 与水、乙醇混溶,不溶于乙醚 |
请回答:
(1)仪器A的名称为_____________.
(2)步骤1中分离出亚硝酸丁酯的操作名称为_____________;步骤1中用NaCl和NaHCO3的混合溶液洗涤的目的是__________________________.
(3)步骤2中冰浴冷却的目的是__________________________;步骤2中干燥产品的温度控制在55~60℃,原因是__________________________
(4)如需提高产品的纯度,可在_____________(填编号)中进行重结晶。
A.无水乙醇 B.无水乙醚 C.水 D.乙醇的水溶液
Ⅱ.分光光度法测定产品的纯度
原理:与反应非常灵敏,生成红色络合物,在一定波长下测量红色溶液的吸光度,利用“吸光度”曲线确定样品溶液中的。测定步骤如下:
①用品体配制标准溶液;
②配制一组相同体积()不同浓度的标准溶液,分别加入(足量)标准溶液,摇匀,测量吸光度,绘制标准溶液的与吸光度的关系曲线,如图;
③产品测定:称取0.360g产品,配成溶液,取出于标准管中,加入(足量)标准溶液,摇匀,测得吸光度为0.6。
(5)实验室用晶体配制标准溶液的方法为_________________.
(6)产品的纯度为_________________;若③中加入的标准溶液不足以将产品完全反应,则测得的产品纯度________________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
已知:AG=lgc(H+)/c(OH-),室温下用0.01mol·L−1 NH3·H2O溶液滴定20.00mL 0.01mol·L−1某一元酸HA,可得下图所示的结果,下列说法中错误的是
A. 该滴定实验最好选用甲基橙作指示剂
B. 整个过程中,C点时水的电离程度最大
C. 若x3=30,则有:3c(OH−)=c(NH4+)+3c(H+)-2c(NH3·H2O)
D. A→C的过程中,可存在:c(A−)>c(H+)>c(NH)>c(OH−)
利用反应NO2+NH3→N2+H2O(未配平)消除NO2的简易装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a电极反应式是
B.消耗标准状况下时,被消除的NO2的物质的量为
C.若离子交换膜是阳离子交换摸,装置右室中溶液的碱性增强
D.整个装置中NaOH的物质的量不断减少
X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素。X的原子半径在短周期主族元素中最大,Y核素的最外层电子数为m,次外层电子数为n, Z原子的L层电子数为m+n, M层电子数为m-n≠0 , W与Z同主族,R与Y的核外电子数之比为2:1,下列叙述错误的是( )
A.X与Y形成的两种常见化合物中阴、阳离子的个数比均为l:2
B.Y的氢化物比R的氢化物稳定,沸点高
C.Y分别与Z、W、R以两种元素组成的常见化合物有3种
D.Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序是:R>W>Z
下列说法正确的是( )
A.按系统命名法,的名称为2,7,7-三甲基-3-乙基辛烷
B.裂化汽油是一种良好的有机溶剂,可以用于清洗衣物油渍和萃取溴水中的卤素
C.DDT的结构简式为,分子中最多有13个碳原子共平面
D.的单体是CH3-C≡C-CH3和CH2=CH-CN