金属钛(Ti)因为具有许多神奇的性能越来越引起人们的关注,被誉为“未来金属”。常温下钛不和非金属、强酸反应,加热至红热时,能与常见的非金属反应。工业上由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取金属钛的主要工艺过程如下:
(1)从金属矿石中提炼金属一般需要经过三个阶段,上述工艺溶度积中涉及的有矿石中金属元素的还原、矿石的富集、金属的精炼;没有涉及的一个阶段是______________;生铁实际上属于铁______等元素形成的合金。若生产中碳的氧化产物主要为一种可燃性气体,请写出反应②的化学方程式__________________________。
(2)生产中碳除了用还原剂还原还原金属矿物外,还有一个重要作用是______________;反应③是在氩气的环境中进行,目的是_____________________,如何从反应③后的固体中获得金属钛_______________________________。
(3)已知在氯化过程中还有一种副产物VOCl3生成,实际生产中常在409K时用铜还原VOCl3,得到不溶于TiCl4的VOCl2,当有1molCu参加反应时转移的电子数为NA,试写出该反应的化学方程式为___________________。
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(本题共15分)空气中CO2浓度的持续走高引起人们的高度重视。一些科学家认为,人类不仅要努力减少CO2的排放,还要尽快想办法清除空气中过多的CO2。为此,他们设想了一系列"捕捉"和"封存" CO2的方法。 |
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方法Ⅱ:另一些科学家利用NaOH溶液的喷淋"捕捉"空气中的CO2,如右图所示。 |
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下列溶液中,同样能用于"捕捉"二氧化碳的是()。
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4. |
研究发现,上述两种方法虽然在化学原理上都是可行的,但在实际应用中仍存在很多问题,例如:()。
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"捕捉"到的二氧化碳,一部分可以用于生产;一部分则设想注入深海中"封存"起来。但过多的二氧化碳会导致海水水质的变化,最终殃及海洋生物,其原因是(用化学方程式表示)。 |
(10分)(化学-有机化学基础)下图中X是一种具有水果香味的合成香料,A是有直链有机物,E能与溴水反应产生白色沉淀。
请根据上述信息回答:
(1)A中含氧官能团的名称是,A→G的反应类型为。
(2)H与J互为同分异构体,J在酸性条件下水解有乙酸生成,J的结构简式为。
(3)D和F反应生成X的化学方程式为,B到C化学反应方程式
(12分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为
3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,氧化产物为,若有3 mol FeS2参加反应,转移mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为
。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,其原理为(用离子方程表示)
(4)①钢铁的电化腐蚀简单示意图如下,将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在下图虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向。
②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式。
(5)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O.3将一定量的铁红溶于160ml5 mol·L—1盐酸中,在加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L(标准状况),经检测,溶夜中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为。
下图表示几种中学常见物质之间的相互转化关系(图中部分条件或产物已省略),其中B为固体单质,D为红棕色气体,E在通常状况下是无色无味的液体,G是淡黄色的固体化合物,H是黑色晶体。
请回答下列问题:
(1)单质F的组成元素在周期表中的位置是(指明周期和族),化合物Ⅰ的俗名。
(2)金属Al和H的混合物俗称,引发该反应的操作是。
(3)写出上图中下列反应的化学方程式:
① ;
③ ;
(4)实验室中,应将X的浓溶液保存在试剂瓶中,其原因是(用化学反应方程式表示)
(5)向上图中的反应⑤得到的M、N混合液中通入SO2气体,酸性增强。请写出该过程发生反应的离子方程式:。
(13分)二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料,也会给大气带来严重污染,综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2气体,其中能导致光化学烟雾的形成;
目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器,可以有效的将尾气中的有害气体转化。如:CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g) △H=-akJ·mol—1(a>0)2CO(g)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-bkJ·mol—1(b>0)
据此回答:若用标准状况下3.36升CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为mol,放出的热量为kJ(用含有a和b的代数式表示)。
⑵新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为(只要求写一种)。
(3)工业上生产硫酸时,将SO2氧化为SO3是关键一步。
①某温度下,SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g);△H=" —98" kJ· mol—1。开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和5.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K=。
②一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件SO3 的体积分数变大的是
A.保持温度和容器压强不变,充入2mol SO3
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol N2
C.保持温度和容器体积不变,充入0.5mol SO2和0.25mol O2
E.升高温度 F.移动活塞压缩气体
(4)某人设想以右上图所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式:
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