钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
请回答下列问题:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第_______周期,第______族。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。
(3)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热,请结合化学方程式和必要的文字说明原因:
(4)由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行的理由是_________________________________。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
|
TiCl4 |
Mg |
MgCl2 |
Ti |
熔点/℃ |
-25.0 |
648.8 |
714 |
1667 |
沸点/℃ |
136.4 |
1090 |
1412 |
3287 |
(5)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g/mol)试样w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数为___________________。(用代数式表示)
(6)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。若不考虑生产过 程中物质的任何损失,上述产业链中每合成6mol甲醇,至少需额外补充H2 mol。
二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59oC,沸点为11.0oC,易溶于水。是目前国际上公认的新一代高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂,在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与(Cl2)相比(ClO2)不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
(1)在ClO2的制备方法中,比较实用的有数十种,实验室常用氯酸钠(NaClO3)、亚硫酸钠(Na2SO3)和硫酸共热制备二氧化氯,此化学反应方程式为:
(2)工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60oC时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2,其中A为ClO2的发生装置,B为ClO2的凝集装置,C为尾气吸收装置。请问:
A部分还应添加温度控制装置,请你说出一种温度控制方法 ;
B部分还应补充什么装置___ _____________;
此实验装置还有何不足?
(3)我国最近成功研制出制取ClO2的新方法,其反应的微观过程如图所示:
该反应的化学方程式为 。
某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如右图)。玻璃管内的电解液为NaCl溶液, 通电后,溶液中产生白色沉淀,且较长时间不变色。回答下列问题:
(1)写出A电极的电极反应式 ;B电极的电极反应式 ;
(2)若电解改用NaOH溶液作电解液,发现电解一开始即出现灰绿色沉淀,该沉淀产生在 极附近(选填“A”或“B”)。试分析为什么用NaCl溶液作电解液时白色沉淀能保持较长时间的原因: 。
CO和NO都是常见的不成盐氧化物。回答下列问题:
(1)工业土用一氧化碳制取氢气的反应为:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),
已知420℃时,该反应的化学平衡常数K=9。如果反应开始时,在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡,则此时CO的转化率为 。
恒温恒容条件下,以下能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母序号)。
a.V消耗(CO) = V生成(H2O)
b. c(CO2)=c(CO)
c. 混合气体的总物质的量不再改变
d. 混合气体的密度不再改变
(2)①汽车发动机工作时会引发N2和02反应,其能量变化示意图如下:
写出该反应的热化学方程式: _ 。
②通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理如图,写出NiO电极的电极反应式: 。
回答下列问题:
(1)某溶液可能呈酸性或碱性,此外还有Na+、SO42-和Cl-,且测得此三种离子的浓度分别是0.01 mol·L-1、0.0035 mol·L-1和0.004 mol·L-1,该溶液的pH为 。
(2)在浓NH4Cl溶液中加入镁单质,会产生气体,该气体成分是 。
(3)液氨类似于水的电离,试写出液氨的电离方程式 。
(4)某二元酸(H2A)在水中的电离方程式是:H2A=H++HA- , HA-H++A2-,用离子方程式表示Na2A溶液呈酸碱性的原因:
五种不同元素X、Y、Z、D、E、F的信息如下:
元素 |
有关信息 |
X |
元素主要常见化合价为-2和-1价,原子半径为0.074 nm。 |
Y |
所在主族序数与所在周期序数之差为4。 |
Z |
原子半径为0.102 nm,核外最外层电子数是其电子层数的2倍,其气态氢化物与Y单质发生反应生成淡黄色固体。 |
D |
最高价氧化物对应的水化物,能电离出离子数、电子数都相等的阴、阳离子。 |
E |
单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏。 |
F |
元素所在的主族序数等于周期序数。 |
请回答下列问题:
(1)Z在周期表中的位置_________,D的最高价氧化物对应水化物的电子式为__________
(2)X单质与D单质反应生成的D2X2能和H2O反应,写出其离子方程式为 。
(3)E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物,向淀粉碘化钾溶液滴加几滴EY3的浓溶液,原无色溶液可变为紫色,其原因是 (用离子方程式表示)。
(4)E单质在发生吸氧腐蚀时的正极反应方程式
(5)F的一种复盐常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理