TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。
I.工业上用钛矿石(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过下述反应制得:
其中,步骤②发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。
(1)净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO?答: (填“需要”或“不需要”)。
(2)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,写出该过程中发生反应的化学方程式。
答: 。
II.TiO2可通过下述两种方法制备金属钛:
“方法一”是电解TiO2来获得Ti(同时产生O2):将处理过的TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaCl2为电解液,用碳块作电解槽池。
(3)阴极反应的电极反应式为___________________________________。
(4)电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。
“方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4,再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生:
TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g) ΔH=+151 kJ·mol-1
所以不能直接由TiO2 和Cl2反应(即氯化反应)来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后,碳与上述反应发生耦合,使得反应在高温条件下能顺利进行。
(5)已知:C(s)+O2 (g) = CO2 (g) ΔH=-394 kJ·mol-1。请填空:
TiO2 (s)+C (s)+2Cl2 (g) = TiCl4 (l)+CO2 (g) ΔH= ______________
(6)从化学平衡的角度解释:往氯化反应体系中加入碳时,氯化反应能顺利进行的原因。
答:____________________________________________。
相对分子质量为72的烷烃,其分子式是________。若此有机物的一氯代物分子中有两个—CH3,两个—CH2—,一个和一个—Cl,它的可能结构分别是________、____________、____________、____________。
T℃时,将3mol气体A和1mo1气体B通入容积为2L且固定不变的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g),2min时反应达到平衡状态(温度不变),此时容器内剩余了0.8molB,并测得C的浓度为0.4mol/L。请填写下列空白:
(1)从反应开始到平衡状态,生成C的平均速率为;X=;
(2)若向原平衡混合物的容器中再充入amolC,在T℃达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=;
(3)保持温度和容积不变,对原平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡
向右移动的是;
A.均减半 B.均加倍 C.均增加0.4mol D.均减少0.4mol
(4)若上述可逆反应的热化学方程式为:
3A(g)+B(g) xC(g) ;△H =-QKJ/mol (Q>0)
①若可逆反应达到平衡后升高体系温度,正反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将(填“左移”、“右移”或“不移动”)
②若可逆反应达到平衡后增大压强,则体系温度将(填“升高”、“降低”或“不变”)
③若可逆反应达到平衡后,加入A,则△H(填“变大”、“变小”或“不变”
已知具有结构的有机物可被酸性高锰酸钾溶液氧化成二元醇,如:CH2=CH2
HOCH2CH2OH,现以M(
)为原料合成环状化合物F和高分子化合物E和G。
(1)有机物M的名称为;C中的官能团名称是;
A→B的反应类型是。
(2)①B→C的化学方程式。
②B→F的化学方程式。
③两分子B之间发生酯化反应除生成酯F外,还可能生成另外一种酯,该酯的结构简式为。
④D→E的化学方程式。
(3)分子式为C9H10O2的芳香族化合物,属于酯类且只有一个侧连的同分异构体有
种,请写出任意两种的结构简式。
中学常见物质A~L的转化关系如下图:(无关产物已略去)
①A、B、H均为单质,A、B有金属光泽,A可以在常温下溶于L的浓溶液,H为黄色固体,向由A、B粉未组成的均匀混合物中加入无色纯液体C(少量)后,产生大量紫色蒸气。
②D、E、F、I、L都是无色溶液,G是无色气体。
③K是一种白色沉淀,J是一种黄色沉淀,将G通入E后可以产生一种黑色沉淀和L。
(1)写出下列物质的名称:
ABH
(2)A和F也可以反应生成D,写出此化学反应方程式。
(3)写出试题中出现的几种沉淀的化学式:白色沉淀;黄色沉淀;黑色沉淀。
(4)写出电解E溶液的电极反应式阳极:;阴极:。
写出符合下列条件的元素原子的外围电子排布式:
(1)电负性最大的元素的原子______________。
(2)自然界中最活泼的金属元素的原子______________。
(3)第四周期0族元素的原子______________。
(4)能形成自然界中最硬的单质的元素原子______________。