钛及其合金具有密度小,强度高,耐腐蚀等优良性能,被广泛用于航天、航空、航海、石油化工、医药等部门,因此,钛被誉为第三金属和战略金属。从铁钛矿提取金属钛(海绵钛)的主要工艺过程如下:
(1)钛铁矿的主要成分是FeTiO3,第一步发生的反应:FeTiO3+CTiO2+Fe+CO↑,在FeTiO3(钛酸亚铁)中,钛的化合价为 。
(2)第二步:二氧化钛在高温下与焦炭、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳,写出化学方程式: ,还原产物是 。
(3)用镁在高温下还原四氯化钛,该反应的环境要求是 ;写出化学方程式 。
(4)菱镁矿(主要成分是碳酸镁)煅烧后与焦炭混合在氯化器中高温下通入氯气生成氯化镁,电解熔融氯化镁得到镁。
①写出菱镁矿煅烧及氯化制取氯化镁的化学方程式: ;
②写出电解熔融氯化镁的电解方程式 。
工业上以NH3为原料经过一系列反应可以得到HNO3。
(1)工业上NH3的催化氧化反应方程式为;为了尽可能多地实现向
的转化,请你提出一条可行性建议。
(2)将工业废气NO与CO混合,经三元催化剂转化器处理如下:2CO+2NO2CO2+N2。
已知:
CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1
三元催化剂转化器中发生反应的热化学方程式为;
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度部分数据记录如下:
时间/s |
0 |
2 |
3 |
4 |
c(NO)/mol·L-1 |
1.00×10-3 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
![]() |
![]() |
![]() |
①前2s内的平均反应速率v(CO)=;
②在该温度下,反应的平衡常数K=;
③假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高CO转化率的是
A.选用更有效的催化剂 B.恒容下充入Ar
C.适当降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
Al及其化合物在工业上有极其广泛的用途,
(1)焊接钢轨时用Al冶炼Fe的反应方程式为;铝的化合物明矾可用于净水,其原理用离子方程式解释为。
(2)硅藻遗骸中主要成分是Al2O3、SiO2和Fe2O3。从中获取Al(OH)3的过程如下:
步骤I:取适量硅藻遗骸用70%H2SO4浸泡;
步骤II:向上述浸泡液中加入过量NaOH并过滤;
步骤III:向上述滤液中通入过量CO2过滤得到Al(OH)3。
①用70%H2SO4浸取硅藻遗骸的目的是。
②步骤II中涉及铝元素的离子方程式为;
③步骤III中能否用HCl代替CO2?(填“能”或“不能”);该步骤所得滤液中存在的电荷守恒式为;向该滤液中滴加少量NaOH溶液,则填(“变大”、“变小”或“不变”)
(3)Al(OH)3可用作阻热材料,试从Al(OH)3的化学性质角度分析其原因。
粗氧化锌中含少量CuO、Fe3O4、SiO2等杂质。工业上以粗氧化锌生产硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示:
已知:常温下,溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为:3.7,6.5,9.7。
请回答下列问题:
(1)操作③的名称是;
(2)加入适量锌粉的作用为;
(3)加入30%H2O2反应的离子方程式是;
(4)加入适量Ca(OH)2调节溶液pH,促进Fe3+水解,Fe3+水解反应的平衡常数表达式K= ,Ca(OH)2不能过量的原因是 。
一定温度时,在容积一定的密闭容器中,反应A(?)+B(g) C(g)+D(g)达到平衡后,升高温度容器内气体的密度增大。请回答下列问题:
(1)正反应是(填“放热”或“吸热”)反应;该反应的化学平衡常数的表达式是。
(2)能判断该反应一定达到平衡状态的依据是。(填写字母编号)
A.体积分数组成C%=D%
B.单位时间内生成n molA的同时生成n molC
C.温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化
D.温度和体积一定时,容器内压强不再变化
(3)该反应的正反应速率随时间变化的关系如图所示。t2时改了某种条件,改变的条件是。(填写字母编号)
A.升温 B.加压 C.催化剂 D.增加A的量
(4)升高温度到T℃时,在一密闭容器中充入2mol A和3mol B,发生上述反应。平衡后测得K=1。然后在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来的10倍,结果A的百分含量始终未改变,则此时B的转化率是。
氮是地球上含量丰富的原子元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)25℃时,0.1mol/LNH4NO3溶液中水的电离程度(填“大于”、“等于”或“小于”) 0.1mol/L NaOH溶液中水的电离程度。
(2)若将0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH4NO3溶液等体积混合,混合溶液中2c(NH4+)>c(NO3-),所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是。
(3)发射火箭时肼(N2H4)为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。经测定16g气体在上述反应中放出284kJ的热量。则该反应的热化学方程式是。
(4)下图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol
2NO (g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-112.3kJ/mol
则反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H是。