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(s)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 。
②TiO2+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接近 时,TiO(OH)2已沉淀完全。
(3)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)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。写出阳极上所发生的反应式: 。
“8·12”天津港危化仓库爆炸,造成生命、财产的特大损失。据查危化仓库中存有大量的钠、钾、白磷(P4)、硝酸铵和氰化钠(NaCN)。请回答下列问题:
(1)钠、钾着火,下列可用来灭火的是 。
A. 水 B.干冰 C.细沙 D.泡沫灭火器
(2)白磷有毒能和氯酸溶液发生氧化还原反应:3P4 + 10HClO3 + 18H2O =" 10HCl" + 12H3PO4,该反应的氧化剂是_________,氧化产物是_________,若有1 mol P4参加反应转移电子为_________mol。
(3)NH4NO3为爆炸物,在不同温度下加热分解,可能发生非氧化还原反应,也可能发生氧化还原反应,下列反应一定不可能发生的是 。
A. NH4NO3 → N2 + O2 + H2O B. NH4NO3 → NH3 + HNO3
C. NH4NO3 → O2 + HNO3 + H2O D. NH4NO3 → N2 + HNO3 + H2O
(4)NaCN属于剧毒物质,有多种无害化处理方法。
①H2O2处理法:NaCN + H2O2 — N2↑+ X + H2O,推测X的化学式为 。
②以TiO2为催化剂用NaClO将CN-氧化成为CNO-,CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。取浓缩后含CN-的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(设其中CN-的浓度为0.2 mol·L—1)进行实验。写出CNO-在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式__________________,若结果测得CO2的质量为1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为 。
对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。
请回答以下问题:
(1)硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素(主要以弱酸H3As03形式存在)含量极高,为控制砷的排放,某工厂采用化学沉降法处理含砷废水。
①已知砷是氮的同族元素,比氮原子多2个电子层,砷在元素周期表的位置为 ,AsH3的稳定性比NH3的稳定性 (填“强’’或“弱’’)。
②工业上采用硫化法(通常用硫化钠)去除废水中的砷,生成难溶的三硫化二砷,该反应的离子方程式为 。
(2)今年8月1 2日晚,天津滨海新区危险品仓库发生爆炸事故,少量氰化物因爆炸冲击发生泄漏,CN一有剧毒,泄露会污染水源和空气,需要处理。
①包知HCN为一元弱酸,则NaCN溶液的pH 7(填“>”“=”或“<”)。
②处理含CN一废水的方法之一是在微生物的作用下,CN-被氧气氧化成HC03一,同时生成NH3,该反应的离子方程式为
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如右图所示(图中“HA’’表示乳酸分子,A--表示乳酸根离子)。
阳极的电极反应式为 简述浓缩室中得到浓乳酸的原理
(1 0分)短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,其中A与B可形成A2B2和A2B两种化合物;C与A位于同一主族;D与B形成的化合物是大气污染物,容易形成酸雨。
请回答下列问题:
(1)由A、 B、E三种元素按原子个数比1:1:1组成的化合物的结构式为 。
(2)写出DB2使酸性KMn04溶液褪色的离子方程式
(3)电解100 mL 1mol.L-l的化合物CE的溶液时,若阴、阳极都用石墨作电极,电解一段时间,当阳极产生1 1.2 mL气体(标准状况),此时溶液的PH= (假设溶液体积不变).由上述五种元素中的三种元素组成,按原子个数比为1:1:1的强电解质x溶于水能抑制水的电离,则x的化学式为 。
(4)将化合物DB2通入化合物C2D的溶液中,充分反应后,溶液出现浑浊,则含1. 2n moi化合物C2D的溶液最多能吸收化合物DB2的物质的量为____ (不考虑水中溶解的化合物DB2)。
某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子 |
CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
阳离子 |
Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+ |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系图所示。(提示:铵根和偏铝酸根不能共存)
(1)若Y是盐酸,则X溶液中一定含有的离子是 ,ab段发生反应的总离子方程式为 ,图中Oa段与Y溶液反应的离子的物质的量之比为 【要标明离子符号,如n(Na+)】。
(2)若Y是NaOH溶液,则ab段反应的离子方程式为 ; bc段反应的离子方程式为______________________________。若不考虑离子的水解因素,忽略H+和OH-,且溶液中只存在4种离子,则它们的离子个数比为_________________________________【要标明离子符号,如n(Na+),按阳离子在前,阴离子在后,高价在前,低价在后的顺序排列】
(16分) Ⅰ请回答:
(1)CO2的电子式____________________
(2)钠燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由________________
(3)重晶石(BaSO4)不溶于酸,用饱和Na2CO3处理转化为易溶于酸的BaCO3,写出反应的离子方程式__________________
Ⅱ。化合物K3Fe(A2B4)3.3H2O 是重要的催化剂。将化合物K3Fe(A2B4)3.3H2O受热完全分解,只得到气体产物和固体产物。 经分析,气体产物只有甲、乙和水蒸气。已知甲、乙均由A、B两元素组成,且摩尔质量:M(甲)>M(乙)。A元素的最外层电子数是次外层电子数的2倍,B元素的主族序数是其所在周期数的3倍。 经分析,固体产物只有Fe、FeO和K2AB3。某同学再进行以下定量分析。
(1)甲的化学式:____________________
(2)溶液②与KMnO4发生氧化还原反应的离子方程式:_______________________
(3)由以上实验数据的分析可知n(Fe):n(FeO):n(K2AB3)= : :
(4)某同学认为:溶液②由紫红色变为无色,振荡试样半分钟内不变色,即可证明溶液②与KMnO4溶液反应达滴定终点。判断该同学设想的合理性并说明理由