題目列表(包括答案和解析)
四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成為是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下:
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回答下列問(wèn)題:
往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生:
2Fe3++Fe=3Fe2+
2TiO2+(無(wú)色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色) +Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(無(wú)色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是 。
(2)在②→③工藝過(guò)程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠,該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在 范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì),還可以制得鈦白粉。已知25 ℃時(shí),Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K=
。
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式: 。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念,該工藝流程中存在的不足之處是 (只要求寫出一項(xiàng))。
(6)依據(jù)下表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4的,可采用 方法。
|
|
TiCl4 |
SiCl4 |
|
熔點(diǎn)/℃ |
-25.0 |
-68.8 |
|
沸點(diǎn)/℃ |
136.4 |
57.6 |
四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意圖如下:![]()
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生:
Fe+2Fe3+=3Fe2+
2TiO2+(無(wú)色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(無(wú)色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是 。
(2)在②→ ③工藝過(guò)程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠,該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在 范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的雜質(zhì),還可制得鈦白粉。已知25℃時(shí),Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K= 。
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)
ΔH="+140" kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式: 。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念,該工藝流程中存在的不足之處是 (只要求寫出一項(xiàng) )。
(6)依據(jù)下表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4,可采用_______方法。![]()
四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成為是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下: ![]()
回答下列問(wèn)題:
往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生:
2Fe3++Fe=3Fe2+
2TiO2+(無(wú)色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色) +Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(無(wú)色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是 。
(2)在②→③工藝過(guò)程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠,該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在 范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì),還可以制得鈦白粉。已知25 ℃時(shí),Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K= 。
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式: 。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念,該工藝流程中存在的不足之處是 (只要求寫出一項(xiàng))。
(6)依據(jù)下表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4的,可采用 方法。
| | TiCl4 | SiCl4 |
| 熔點(diǎn)/℃ | -25.0 | -68.8 |
| 沸點(diǎn)/℃ | 136.4 | 57.6 |
(16分)硫化鈉和碳酸鈉為原料、采用下述裝置制備硫代硫酸鈉,制備反應(yīng)可表示為:
2Na2 S +Na2CO3 + 4SO2
3Na2S2O3 +CO2。根據(jù)要求回答問(wèn)題:![]()
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),打開(kāi)K1,關(guān)閉K2,最后洗氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。
(2)錐形瓶?jī)?nèi)溶液pH小于7時(shí)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品分解,因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要控制錐形瓶?jī)?nèi)溶液的pH。
①反應(yīng)過(guò)程中,錐形瓶中溶液pH將________(填“增大”、“減小”或“保持不變”)。
②測(cè)量錐形瓶中溶液pH時(shí),用注射器吸取溶液樣品比直接打開(kāi)錐形瓶中瓶塞取樣,除操作簡(jiǎn)便外,還具有的優(yōu)點(diǎn)是 。
③若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得溶液pH已接近于7。此時(shí)應(yīng)該進(jìn)行的操作是 。
(3)已知:2Na2 S2O3 +I2="2NaI+" Na2 S4O6。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行相關(guān)處理,可即獲得Na2 S2O3 ·5H2O晶體。為測(cè)量其純度,取晶體樣品mg,加水溶解后,滴入幾滴淀粉溶液,用0.010mol/L碘水滴定到終點(diǎn)時(shí),消耗碘水溶液vmL,則該樣品純度是 。
(4)制取硫代硫酸鈉的另一種方法是直接將硫粉和亞硫酸鈉、水混合共熱制取。為探究制取硫代硫酸鈉最佳條件(溶液pH、亞硫酸鈉濃度、反應(yīng)溫度、硫粉質(zhì)量),設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)(每次實(shí)驗(yàn)時(shí)亞硫酸鈉質(zhì)量均為63g,反應(yīng)時(shí)間為30min):
| 實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 溶液pH | 亞硫酸鈉與水的質(zhì)量比 | 反應(yīng)溫度 | 硫粉質(zhì)量 | 亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率 |
| 1 | 10 | 1.5:1 | 100 | 18 | 80.7% |
| 2 | a | 1.1:1 | 100 | 18 | 94.6% |
| 實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 溶液pH | 亞硫酸鈉與水的質(zhì)量比 | 反應(yīng)溫度 | 硫粉質(zhì)量 | 亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率 |
| 1 | 10 | 1.5:1 | 100 | 18 | 80.7% |
| 2 | a | 1.1:1 | 100 | 18 | 94.6% |
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