工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛,生产的工艺流程图如下,其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为:
FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
回答下列问题:
(1)钛铁矿和浓硫酸反应属于______________________ (选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(2)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化,物质A是________,上述制备TiO2的过程中,所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。
(3)反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________。
(4)由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有:
TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) =TiCl4(g) + 2CO(g) ΔH1 = -72 kJ•mol-1
TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(g) + O2 (g) ΔH2 =+38.8kJ•mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH3 =+282.8kJ•mol-1
①反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是______________________。
②反应C(s)+O2(g)=CO2 (g)的ΔH=_______________。
(5)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。①写出阳极所发生反应的电极反应式:________________________________。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释) 。
铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)聚合硫酸铁(简称PFS)的化学式为 [ Fe (OH)n(S04) (3-n) / 2 ]m,现代潜水处理工艺中常利用PFS在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。则PFS的中心原子未成对电子数为__个。
(2)六氰合亚铁酸钾K4[Fe(CN)6]可用做显影剂,该化合物中存在的化学键类型有_________ 。
(3)CN一中碳原子的杂化轨道类型是 _______ :写出一种与CN一互为等电子体的分子的化学式________;
(4)三氯化铁常温下为固体,熔点304℃,沸点3160C 在3000C以上可升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为______晶体。
(5)普鲁士蓝是一种配合物,可用作染料,它的结构单元如下图所示,普鲁士蓝中 n(K+):n(Fe3+):n(Fe2+):n(CN一)= ________。
下表是元素周期表的一部分。表中所列字母分别代表一种化学元素。
a |
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b |
c |
d |
e |
f |
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g |
h |
i |
j |
k |
l |
m |
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n |
o |
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试回答下列问题:
(1)请写出元素O的基态原子电子排布式。
(2)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图,其中序号“8”代表(填元素符号);其中电负性最大的是(填图中的序号),第一电离能最大的是(填图中的序号)。
(3)由j原子跟c原子以1 : 1相互交替结合而形成的晶体,晶体类型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是(填化学式),试从结构角度加以解释。
(4)COCl2俗称光气,分子中C原子采取杂化成键;分子中的共价键含有(填标号)
a.2个σ键b.2个π键c.1个σ键、2个π键d.3个σ键、1个π键
(16分)已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中,原子序数X<Y<Z<Q<R<E,其结构或性质信息如下表。
元素 |
结构或性质信息 |
X |
原子的L层上s电子数等于p电子数。 |
Y |
原子核外的L层有3个未成对电子。 |
Z |
在元素周期表的各元素中电负![]() |
Q |
单质常温、常压下是气体,原子的M层上有1个未成对的p电子。 |
R |
核电荷数是Y与Q的核电荷数之和 |
E |
原子序数比R大3 |
请根据信息回答有关问题:
(1)元素Y的原子核外共有种不同运动状态的电子,有种不同能级的电子。
(2)X、Y、Z三种元素的第一电离能由高到低的排列次序依次为(写元素符号)。
(3)X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中,沸点由高到低的排列次序依次为(写化学式)。
(4)R的核外电子排布式为。R的一种配合物的化学式为RCl3·6H2O。已知0.01 molRCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是。
A.[R(H2O)6]Cl3 | B.[R(H2O)5Cl]Cl2·H2O |
C.[R(H2O)4Cl2]Cl·2H2O | D.[R(H2O)3Cl3]·3H2O |
(5)元素E能形成八面体构型的配合物离子[E (YH3) x Q 2]+,则中心原子为(写化学式),配位体为(写化学式),x 的值为。
(6) Y的最低价氢化物与Z的一种氢化物反应,生成的两种产物均不污染环境,其反应的化学方程式为。
X、Y、Z均为短周期元素,可形成X2Z和YZ2两种化合物。X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的K层的电子数目只有一个,Y位于X的下一周期,它的最外层电子数比K层多2个,而Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。
(1)它们的元素符号分别为X;Y;Z;
(2) 用价层电子对互斥理论判断:
物质 |
价层电子对数 |
轨道杂化形式 |
分子的形状 |
分子的极性 |
X2Z |
||||
YZ2 |
已知[Ni(NH3)2Cl2]可以形成A、B两种固体,则[Ni(NH3)2Cl2] 分子的空间构型是。若A在水中溶解度较大,B在CCl4中溶解度较大,试画出A、B分子的几何构型:A,B。