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。
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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。
某同学用铁、铜作为电极,稀硫酸作为电解液组成原电池,如图所示,完成下列空格。
(1)正极是 (填“铜极”或“铁极”),现象是:,电极反应是: ,发生反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)电流从经导线流到(填“铜极”或“铁极”)。
(3)若反应生成的氢气在标况下为4.48L,则反应过程中有mol电子发生转移,溶解的铁质量为g。
在下列中学化学中常见物质的转化关系图中,已知常温下A为淡黄色固体、B为金属单质,D、E、M是常见气体单质,其中M为黄绿色,N是胃酸主要成分,工业上用E和M来制取N,试推断:
(1)写出下列化学式 AI
(2)G转化为I的现象为
(3)F+M→H离子方程式为
(4)A+X→C+D的化学方程式为________________________
①②③④⑤五种元素,在元素周期表中的位置如图所示。回答下列问题:
(1)上述五种元素中,金属性最强的元素在周期表中的位置是,
该元素的单质在空气中加热的化学方程式为。
(2)元素①和④形成化合物的电子式是,其水溶液呈(填“碱性”、“酸性”或“中性”)。
(3)试用电子式表示元素⑤单质分子的形成过程。
(1)对可逆反应aA(g)+bB(g)cC(s)+dD(g)达到平衡时,其反应的K值与温度有关。请写出该反应的平衡常数表达式
现有反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。在850 ℃时,K=1。
(2)若升高温度到950 ℃,达到平衡时K________1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)850 ℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2
①当x=5.0时,上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是________________。
汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2发生反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),这是汽车尾气中含有NO的原因之一。某同学为探究控制污染的方法,对该反应进行研究。
(1)如图表示在T1、T2两种不同温度下,一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图象。
①达到平衡后反应速率v1(T1条件下)________v2(T2条件下)(填“>”、“<”或“=”)。
②N2(g)+O2(g)2NO(g)为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)为避免汽车尾气中的有害气体对大气造成污染,应给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,写出CO、NO在催化剂作用下转化为无害气体的化学方程式: