钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,是航空、军工、电力等方面的必需材料,被誉为“空间金属”和“深海金属”。
(1)钛和钛的合金具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是________。
A.用来做保险丝 | B.用于制造航天飞机 |
C.用来制造人造骨 | D.用于制造船舶 |
(2)常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时,却可与常见的非金属单质反应。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2),目前大规模生产钛的方法是:
第一步:金红石、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式:______________________,该反应的还原剂是 ________________________________________________________________________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤____________________。
工业上可以在恒容密闭容器中采用下列反应制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)下列情况可以作为判断反应达到平衡状态的依据的是(填序号)。
A.生成CH3OH 的速率与消耗H2的速率之比为1︰2
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.体系内的压强保持不变
(2)下表所列数据为该反应在不同温度下的化学平衡常数:
温度/℃ |
250 |
300 |
350 |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①反应的平衡常数表达式为K=。由上表数据判断,该反应的△H0(填“>”、“=”或“<”)。升高温度,正反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②某温度下,将2molCO和6molH2充入一个容积为2L的密闭容器中,达到平衡时c(H2)=1.4mol/L,则CO的转化率为,此时的温度为。
(3)欲提高CO的转化率,可采取的措施是。(填序号)
A.升温
B.加入更高效的催化剂
C.恒容条件下充入CO
D.恒容条件下充入H2
E.恒容条件下充入氦气
F.及时移走CH3OH
(4)一定条件下,CO和H2在催化剂作用下生成1molCH3OH的能量变化为90.8kJ。该温度下,在三个容积相同的密闭容器中,按不同方式投料,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
|
投料方式 |
1molCO、2molH2 |
1molCH3OH |
2molCH3OH |
|
平衡数据 |
C(CH3OH)/(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
体系压强(Pa) |
p1 |
p2 |
p3 |
|
反应的能量变化 |
akJ |
bkJ |
ckJ |
|
原料转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
下列分析正确的是。(填序号)
A.2c1<c3B.2 p1<p3C.|a|+|b|=90.8 D.α1+α3>1
化工中把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业,其生产流程如下:
除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42—,应分别加入下列沉淀剂:①NaOH(aq)、
②Na2CO3(aq)、③BaCl2(aq),加入沉淀剂的顺序为(填序号);加入盐酸的作用为。
(2)下图为实验室电解饱和食盐水的实验装置。X、Y均为石墨电极,两极周围溶液均滴有几滴酚酞试液。
①电解一段时间后,X电极及附近溶液能观察到的现象是;
Y电极上的电极反应式为,检验该极产生的气体的方法是。
②电解饱和食盐水的离子方程式为;若饱和食盐水体积为200mL,且忽略电解过程中的体积变化及气体溶解,当两极共收集到气体(共两种)44.8mL(标准状况)时,溶液的pH=。
(1)已知:P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH=-2983.2kJ/mol
P(红磷,s)+5/4O2(g)=1/4 P4O10(s) ΔH=-738.5kJ/mol
则白磷转化为红磷的热化学方程式为;由此说明红磷的稳定性比白磷。
(2)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]水溶液呈(填“酸”、“碱”或“中”)性;明矾还能净水,用离子方程式解释其原因为。
(3)电解池的能量转化形式为,原电池反应(填“一定”或“不一定”)自发。
(4)pH=3的盐酸和pH=3的醋酸溶液各稀释至其体积的100倍,稀释后盐酸的pH(填“大于”、“小于”或“等于”)醋酸的pH;常温时pH=x的盐酸和pH=y的NaOH溶液以1︰10的体积比混合,反应后溶液恰好呈中性,则x、y满足的关系是。
在烧杯中盛有半杯的Ba(OH)2溶液,然后用滴管向烧杯中滴加H2SO4(装置如右图)。随着硫酸的滴入,电灯会逐渐变暗,当两者恰好完全反应时,电灯完全熄灭。
(1)该实验说明溶液的导电性与_________________有关。
(2)上述反应的离子方程式为_________________________________________。
(3)可以利用上述原理进行溶液浓度的测定。若烧杯中装有75mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液,当滴入25mL H2SO4时,电灯完全熄灭。试求该硫酸溶液的物质的量浓度。
(4)若用98%、1.84g/mL的浓硫酸配制上述浓度的硫酸溶液2500mL,需要多少毫升的浓硫酸(精确到0.1mL)。
请将5种物质:N2O、FeCl2、Fe (NO3)3、HNO3和FeCl3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
(1)_________+__________→__________+__________+__________+H2O(不需配平)
(2)反应过程中,N2O与FeCl2的物质的量之比为___________。