二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:
(1)Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是_________________________________。
(2)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有__________________。
(3)加Fe的作用是_________________________________。
方法2:TiCl4水解生成TiO2·x H2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(4)① TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________;
② 检验TiO2·x H2O中Cl-是否被除净的方法是______________________________。
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:
反应②的方程式是 ,该反应需要在Ar气氛中进行,请解释原因:_____________。
(共10分)
(1)已知可逆反应:M(g)+N(g)
P(g)+Q(g);△H>0,请回答下列问题:
①若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为_______________。
| A.加入一定量M | B.加入一定量N |
| C.反应温度升高 | D.缩小容器体积 |
E.加入某物质作催化剂 F.分离出一定量P
②在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=" 1" mol·L-1,c(N)="2.4" mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为_______________。此反应的化学平衡常数K=_______________。
③若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=" 4" mol·L-1,c(N)="a" mol·L-1;达到平衡后,c(P)="2" mol·L-1,a=_______________mol·L-1。
(2)随着科学技术的进步,人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求。
下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子(电子转移的方向如下图所示),电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。则c电极是(填“正极”或“负极”),c电极上发生的电极反应式为_____________________________________________。
A、B、C、D、E、F 是六种短周期的主族元素,它们的原子序数依次递增;A元素与其它元素均不在同一周期,C元素与B、D元素同周期相邻;C元素的最高价氧化物对应水化物与C元素的气态氢化物X能相互反应生成盐Y;D、F元素同族,E是短周期主族中原子半径最大的元素。请完成下列问题:
(1)D位于元素周期表第__________周期__________族。
(2)E原子的结构示意图为__________。
(3)D和F两元素相比较,非金属性较强的是__________填元素名称),可以验证该结论的事实是__________________________________________________(只写一个即可)。
(4)A、D和E三种元素组成的化合物,其所含的化学键类型有____________________。
(5)检验X的试剂或试纸是__________。
(6)由A、C、D三种元素组成的两种强电解质甲和乙,它们的水溶液均呈酸性。若甲抑制水的电离,则甲的化学式为__________ ;若乙促进水的电离,则乙的水溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示)______________________________________________。
(7)写出D、E两元素形成的原子个数比为1:1的化合物与水反应的化学方程式:
____________________________________________________________ 。
(8)A与D间可形成负一价双原子阴离子,有10个电子,写出该阴离子与盐酸反应的离子方程式__________________________________________________。
(9)已知0.4mol 液态C2 A4与液态双氧水反应,生成C2和液态水,放出327.2 kJ的热量,该反应的热化学方程式为__________________________________________________。
(10)D、E、F简单离子半径由大到小的顺序为:______________________________(用离子符号表示)。
(11)写出A、D两种元素形成的化合物的一种用途______________________________。
某课外活动小组同学用右图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为________________________
总反应的离子方程式为________________________。
有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)________________。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质相同的状态(质量和浓度均相同)
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则电路中转移0.2 mol电子
(2)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为________________。
在通常状况下,A为固态单质。根据下图转化关系,回答:
(1)写出A、C、E的化学式:A__________,C__________,E__________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①E―→C :________________________________________________________;
②C―→D :________________________________________________________。
(3)B与E的浓溶液______发生反应(填“能”或“不能”),若能反应,则反应的化学方程式为________,反应现象_________________________。
有一透明溶液,可能含有
等离子中的一种或几种。现加入Na2O2粉末只有无色无味的气体放出,并同时析出白色沉淀。如加入Na2O2的量与生成白色沉淀的量之间的关系用下图来表示。
试推断:原溶液中一定含有;一定没有,可能含,为了进一步确定可能含有的离子,应增加的实验操作为,现象为。