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题文

(14分)金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以钛铁矿(主要成分FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料冶炼金属钛,其生产的工艺流程图如下:

已知:2H2SO4(浓)+ FeTiO3=TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
(1)步骤I中发生反应的离子方程式:                                   
(2)已知:TiO2易水解,只能存在于强酸性溶液中。
25 ℃时,难溶电解质溶解度与pH关系如图,

TiO(OH)2溶度积Ksp=1×10-29
①步骤Ⅲ加入铁屑原因  是                   
② TiO2水解的离子方程式为                 
向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是       
当溶液pH=       时,TiO(OH)2已沉淀完全。
(3)TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于       ℃即可。

 
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔点/℃
-25.0
648.8
714
1667
沸点/℃
136.4
1090
1412
3287

(4)电解TiO2制备钛的方法如图所示。该方法由于具备生产过程简化、生产成本低、产品质量高、环境友好等诸多优点而引人注目。已知TiO2熔融状态下不发生电离,电解时阴极反应式为       

科目 化学   题型 实验题   难度 中等
知识点: 探究温度、压强对化学平衡的影响 探究电解池作用
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化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如图装置是用燃烧法确定有机物(样品)组成常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品。根据产物的质量确定有机物(样品)的组成。

(1)A装置中锥形瓶内放置MnO2粉末,分液漏斗盛放的物质是________。
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是___________________________________________。
(3)写出E装置中所盛放物质的名称________,它的作用是________________________。
(4)为了实验数据的准确,需要对装置怎样改进?______________________________。
(5)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧后,E管质量增加1.76 g,D管质量增加0.72 g,则该有机物的最简式为________。
(6)要确定该有机物的分子式还要________________。

动手实践:某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。

实验步骤
实验现象
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液


A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色。
②向新制得的Na2S溶液中加入新制的氯水
B.有气体产生,溶液变成浅红色。
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体。
④将镁条投入稀盐酸中
D.反应不十分剧烈;产生无色气体。
⑤将铝条投入稀盐酸中
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失。
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
F.生成淡黄色沉锭。

请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:研究 元素性质递变规律(填“同周期”或“同主族”)。
(2)实验用品:
试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液,AlC13溶液,NaOH溶液,酚酞溶液等。
仪器:① ,② ,③ ,试管夹,胶头滴管,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,火柴等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式)

实验内容






实验现象(填A~F)






,②
(4)实验结论:

(8分,每空2分)工业上制取CuCl2的生产流程如下:

请结合下表数据,回答下列问题:

物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
溶度积/25℃
8.0×1016
2.2×1020
4.0×1038
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
3~4

⑴溶液A中加入NaClO的目的是
⑵在溶液B中加入CuO的作用是
⑶操作a的目的是
⑷在Cu(OH)2加入盐酸使Cu(OH)2转变为CuCl2。采用多量盐酸和低温蒸干的目的是

传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高。随着DIS系统(即数字化信息系统,由传感器、数据采集器和计算机组成)的发明和使用,这一问题有了很大程度的改善。某学习小组利用中和反应原理和DIS系统测定某氨水的物质的量浓度,以测量溶液导电能力来判断滴定终点。实验步骤如下:
⑴用(填仪器名称)量取10.00mL氨水样品,在(填仪器名称)中用一定量蒸馏水稀释并后转移(含洗涤液)到100mL(填仪器名称)中,用(填仪器名称)加蒸馏水定容、混匀后,将所得溶液装入试剂瓶备用。
⑵量取20.00mL上述溶液倒入洁净干燥锥形瓶中,连接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少量蒸馏水,是否会影响测量结果(填“是”、“否”、“不能确定”),
理由是
⑶向锥形瓶中滴加0.1000mol/L的盐酸,计算机屏幕上显示出溶液导电能力与加入盐酸体积关系的曲线图。

①滴定管盛放盐酸前,要先,然后用蒸馏水冲洗2至3次,再用,然后才能盛放盐酸。滴定管中加入盐酸、排净尖嘴部分的气泡后,凹液面的最低点应处于滴定管的
②氨水与盐酸反应的离子方程式为
③该氨水样品的物质的量浓度为mol•L-1
⑷另一学习小组乙认为上述测量结果仍存在一定的误差,因为生成的NH4Cl是强酸弱碱盐,会发生水解而使NH+ 4浓度下降,这样,恰好完全反应时NH+ 4浓度不是最大值,溶液导电性就不会是最大值。
①你认为学习小组乙的结论是否正确?(填“正确”、“不正确”)
②当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度大小的关系是

(12分) 某实验小组用下图装置进行乙醇催化氧化的实验。

(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是反应(放热或吸热)。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是
乙的作用是
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是,
集气瓶中收集到的气体的主要成分是
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有。要除去该物质,可先在混合液中加入(填写字母)。然后,再通过(填实验操作名称)即可除去。
a.氯化钠溶液 b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳

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