(12分)工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
已知:TiOSO4遇水会水解。
(1)步骤②中,用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为 。
(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的 (填字母序号)。a. 熔沸点差异 b. 溶解性差异 c. 氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中,均需用到操作是 (填操作名称)。
(4)可以利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生产硫酸锰(MnSO4,易溶于水),则反应的离子方程式为 。
(5)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式: 。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是
(请结合化学用语解释)
下图中A~J是与生命、环境、能源等问题有关的几种物质。
试根据上述转化关系回答:
(1)反应①②共同具有的化学生物意义是什么?
(2)在④的变化中,物质E所起的作用是;
(3)与H有关的环境公害是什么?列举导致这种公害的四大环境问题;(4) ⑤的离子方程式是,该反应的意义是什么?
(5)已知化学反应③可表示为(C6H10O5)n+IH↑+CH4↑+Q,请设想出这一总反应的实际价值和意义;
(6)1997年美国三位科学家因发现物质E具有多种生理学功能而荣获诺贝尔生理学和医学奖,请问:物质E是,简述其生理作用:;治疗心绞痛药物——硝化甘油之所以具有扩张血管的生理作用,是由于硝化甘油在人体体液中酶的作用下缓缓氧化自发释放出D分子,同时生成CO2、H2O,写出该反应的化学方程式。
下列关系中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸。当X无论是强酸还是强碱都有如下转化关系:
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含有同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均同时含有另一种元素。
回答下列问题:
(1)A是,Y是,Z是;
(2)当X是强碱时,E是;
(3)当X是强酸时,E是;
(4)写出A与X反应的离子方程式。
如上图,已知:
①单质E可作为半导体材料;
②化合物F是不能生成盐的氧化物;
③化合物I能溶于水呈酸性,它能够跟氧化物A起反应。
据此,请填空:
(1)化合物F是。
(2)化合物I是。
(3)反应③的化学方程式。
(4)反应④的化学方程式。
某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿佛加德罗常数值,其实验方案的要点为:
①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如图:
②在电流强度为I安培,通电时间为ts钟后,精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。
试回答:
(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同)E接,C接,接F。
实验线路中的电流方向为→ →→C→ →。
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式 ,G试管中淀粉KI溶液变化的现象为,相应的离子方程式是。
(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序应是。(选填下列操作步骤的编号)
①称量电解前电极的质量
②刮下电解后电极上的铜并清洗
③用蒸馏水清洗电解后电极
④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量
⑥再次烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电量为1.6×10-19C。试列出阿佛加德罗常数的计算表达式:NA。
将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中,铜片与电源正极相连,铂片与电源负极相连,以电流强度1A通电10min,然后将电源反接,以电流`强度为2A继续通电10min。试回答:
(1)铜电极和铂电极质量为横坐标,时间为纵坐标,分别作出铜电极、铂电极的质量和时间的关系图。
(2)上述过程中发生的现象是:铜电极;
铂电极。
(3)最后时刻两电极的电极反应式:
铜电极;
铂电极。