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题文

由钛铁矿(主要成分是TiO2、少量FeO和Fe2O3)制备TiCl4、绿矾等产品的一种综合工艺流程图如下:

【提示】TiO2+的水解平衡TiO2++(n+1)H2O TiO2.n H2O+2H+
回答下列问题:
(1)硫酸与二氧化钛反应的离子方程式是                                         。
(2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)      ΔH =+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)           ΔH =-221kJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:          。
(3)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。
A:2Fe3++Fe=3Fe2+
B:2 TiO2+(无色) +Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+ Fe2++2H2O
C:Ti3+(紫色)+ Fe3++H2O=TiO2+(无色) +Fe2++2H+
I.结合信息判断Fe3+、TiO2+、 H+氧化性强弱:     >        >       
II.加入铁屑的作用是                                                       。
(4)往②中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,析出水合二氧化钛沉淀。
请用化学平衡理论分析通入高温水蒸气的作用:                                  。
(5)依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是            (只要求写出一项)。
(6)绿矾(摩尔质量为278g/mol)可用于生产红色颜料(Fe2O3),556akg绿矾,理论上可生产红色颜料___mol。

科目 化学   题型 简答题   难度 较难
知识点: 常见气体制备原理及装置选择
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(本题共12分)碘及其化合物可广泛用于医药和工业生产等。回答下列问题:
实验室用海带提取I2时操作步骤依次为:灼烧、溶解、过滤、_______、_______及蒸馏。
灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、玻璃棒外,还需要的实验仪器是______________。
“过滤”后溶液中含一定量硫酸盐和碳酸盐。现要检验溶液中的I,需选择的试剂组合及其先后顺序是_____________。(选填编号)
a.AgNO3溶液 b.Ba(NO3)2溶液 c.BaCl2溶液 d.CaCl2溶液
在海带灰滤液中加入适量氯水后一定存在I2,可能存在IO3
请补充完整检验含I2溶液中是否含有IO3的实验方案(可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液):
①取适量含I2溶液用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;
②_____________________________________________________________________。
分解水可用SO2/I2循环法。该法共涉及三步化学反应。
___________________;2H2SO4 2SO2↑+ O2↑+ 2H2O;____________________。
与传统的分解水的方法相比,本法的优点是____________;缺点是_____________。

[化学—选修3:物质结构与性质]
(1)锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
①指出锌元素在周期表中的位置:周期,族,区。
②NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为,基态氮原子的核外电子排布式是
③下图表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为;该化合物的晶体熔点比干冰高得多,原因是

(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为140-145pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确 ,并阐述理由
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为

③继C60后,科学家又合成了Si60、N60。C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则 Si60分子中的数目为

【化学—选修2化学与技术】氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu2、Fe3)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下:

金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。

【已知:金属离子浓度为1 mol·L-1时,Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0,Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】
请回答下列问题:
(1)酸浸时发生反应的离子方程式是______;析出CuCl晶体时的最佳pH在_______左右。
(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为________________。
(3)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是_____________________________________。
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是________,若想从滤液中获取FeSO4·7H2O晶体,还需要知道的是__________________。
(5)若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜,试写出该反应的化学方程式:_________________。为提高CuCl的产率,常在该反应体系中加入稀碱溶液,调节pH至3.5。这样做的目的是_____________。

研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义。
(1)已知反应:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H="-483.6" kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol
则反应④4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的△H=___________。
(2)在恒温恒容的甲容器,恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应(图中所示数据均为初始物理量)。t分钟后反应均达到平衡,生成NH3均为0.4mol(忽略水对压强的影响及氨气的溶解)。

①该条件下甲容器中反应的平衡常数K=;平衡时,甲容器的压强P =(初始压强用P0表示)。
②该条件下,若向乙中继续加入0.2 mol N2,达到平衡时N2转化率=
(3)在实验室中,某同学利用下列试剂及器材完成的实验能够证明NH3·H2O是弱电解质的是_________(选填字母代号)。

A.用氨水做导电性实验,灯泡昏暗
B.将氨水滴入AlCl3溶液中,产生白色沉淀
C.常温下,用pH试纸测得0.1mol/L氨水的pH<13
D.用湿润的蓝色石蕊试纸测得NH4Cl溶液为紫色

(4)常温下,向1mol•L-1NH4Cl溶液中通入少量的NH3此时的值(填“增大”、“减小”或“不变”);若将1mol•L-1NH4Cl溶液和1mol•L-1NaOH溶液混合后溶液恰好呈中性,则混合前NH4Cl溶液的体积NaOH溶液的体积(填“大于”、“小于”或“等于”).

【化学——选修3:物质结构与性质】卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
(1)卤族元素位于元素周期表的______区;溴的价电子排布式为________________。
(2)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
(3)请根据下表提供的第一电离能数据判断,最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_______(写出名称)。






第一电离能(kJ/mol)
1681
1251
1140
1008

(4)已知碘酸(HIO3)和高碘酸(H5IO6)的结构分别如图I、II所示:

请比较二者酸性强弱:HIO3_____H5IO6(填“>”、 “<”或“=”)。
(5)已知ClO2为角型,中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2中心氯原子的杂化轨道类型为___________,写出一个ClO2的等电子体__________。
(6)下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_________。

A.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
B.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体
C.碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
(7)已知CaF2晶体(如图)的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数,棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm,则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。

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