随着不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广,钛金属日益被人们重视,被誉为“现代金属”和“战略金属”,是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。工业主要以二氧化钛为原料冶炼金属钛。
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)由滤液获得绿矾晶体的操作过程是 。
(2)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有 。
(3)已知10kg该钛铁矿中铁元素的质量分数为33.6%,能够得到绿矾晶体22.24kg,试计算最少加入铁粉的质量。
方法2:TiCl4水解生成TiO2·XH2O,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)①TiCl4水解生成TiO2·XH2O的化学方程式为 。
②检验TiO2·XH2O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的化学方程式是 ,该反应成功需要的其他条件及原因是 。
乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题。
(1)乙烯的电子式____________,结构简式____________。
(2)鉴别甲烷和乙烯的试剂是______(填序号)。
A.稀硫酸 B.溴的四氯化碳溶液
C.水 D.酸性高锰酸钾溶液
(3)下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是______(填序号)。
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
(4)已知 2CH3CHO+O22CH3COOH。若以乙烯为主要原料合成乙酸,其合成路线如下图所示。
反应②的化学方程式为____________________________________。
工业上以乙烯为原料可以生产一种重要的合成有机高分子化合物,其反应的化学方程式为_________________ ________________,反应类型是______________。
下表是元素周期表的一部分,请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。
IA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
|
二 |
① |
② |
③ |
④ |
||||
三 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
⑩ |
(1)非金属性最强的元素是______(填元素符号,下同),形成化合物种类最多的元素是_______。
(2)第三周期元素除⑩外原子半径最小的是______(填元素符号),这些元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是__________(填化学式,下同),具有两性的是____________。
(3)⑤⑥⑦单质的活泼性顺序为______>______>______ (填元素符号),判断的实验依据是________________________________________________ (写出一种)。
下列3种不同粒子H、
H、
H表示______种元素,______种核素,
H、
H、
H互称为__________________。
(10分)有A、B、C、D、E、F六种元素,已知:
①它们位于三个不同短周期,核电荷数依次增大②B与F同主族。
③B、C分别都能与D按原子个数比1∶1或1∶2形成化合物。
④A、E分别都能与D按原子个数比1∶1或2∶1形成化合物。
⑤E元素的电离能数据如下 (kJ·mol-1):
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
… |
496 |
4562 |
6912 |
9540 |
… |
(1)写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式__________、__________。
(2)B2A2分子中存在______个σ键,______个π键。
(3)人们通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于计算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能:
化学键 |
F—D |
F—F |
B—B |
F—B |
C—D |
D—D |
键能/kJ·mol-1 |
460 |
176 |
347.7 |
347 |
745 |
497.3 |
试计算1 mol F单质晶体燃烧时的反应热ΔH=_____(要写单位)。
(10分)配位键是一种特殊的共价键,即共用电子对由某原子单方面提供和另一提供空轨道的粒子结合。如NH4+就是由NH3(氮原子提供电子对)和H+(提供空轨道)通过配位键形成的。据此,回答下列问题:
(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。
A.CO2 | B.H3O+ | C.CH4 | D.NH4+ |
(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性,试写出其电离方程式: _____________________________。
(3)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程,最初科学家提出了两种观点:
甲:(式中O→O表示配位键,在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂)
乙:HOOH
化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构,设计并完成了下列实验:
a.将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水;
b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;
c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
①如果H2O2的结构如甲所示,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)________________。
②为了进一步确定H2O2的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:_____________________________________________________________。