钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
请回答下列问题:
(1)Fe位于元素周期表中第________________周期,第_______________族。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。
(3)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热,请结合化学方程式和必要的文字说明原因:
(4)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 |
(5)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g/mol)试样w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数为___________________。(用代数式表示)
(6)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。若不考虑生产过程中物质的任何损失,上述产业链中每合成6mol甲醇,至少需额外补充H2 mol。
下表为元素周期表的一部分,a、b、c……为部分元素。回答下列问题:
a |
|||||||||||||||||
f |
h |
i |
|||||||||||||||
b |
e |
j |
|||||||||||||||
c |
d |
g |
k |
||||||||||||||
l |
(1)请写出d在元素周期表中的位置;
(2)请写出上述元素k的核外电子排布式;
(3)b、e、j三种元素的电负性由大到小的顺序(写元素符号);此三种元素的第一电离能由大到小的顺序(写元素符号);
(4)g、e两种元素的最高价氧化物对应的水合物的化学性质相似,请写出e元素最高价氧化物对应的水化物与a、c、h三种元素形成的化合物反应的离子方程式;
(5)j、k、l三种元素之间能以原子个数比1∶1两两形成互化物,这些互化物的性质类似于这些元素单质的性质。请写出k、l的互化物的电子式,它是由键形成的化合物(填“离子”或“共价”)。
已知:用惰性电极电解某盐X的溶液,发生的反应为:
X+H2O A(单质)+B(单质)+Y(化合物)
(1)若组成X的元素均为短周期元素,且A、B均为气体,其在相同条件下体积 比为1:1,产物之间可以发生如图的反应(变化中的水略去)。写出有关反应的离子反应方程式:①_______________________________。
(2)若A为红色固体,A可以与Y的浓溶液反应生成一种与A的摩尔质量相同的气体。
①写出该电解过程中阳极的电极反应式:___________________;
②某学生电解一定浓度的X溶液一段时间后,向所得溶液中加入0.1molACO3后,恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2溶解),则电解过程中转移的电子数为_______。
(3)若向X的溶液中加入过量的稀盐酸,产生白色沉淀,且存在如下的转化关系:
Ⅰ. A+Y(浓)→X+C(气体)+H2O;Ⅱ. A+Y(稀)→X+D(气体)+H2O;Ⅲ. M+O2→D(气体)+H2O。
①已知:组成M气体的两种元素质量比为14:3,则检验M的方法是___________________;
②在标准状况下,27gA溶于一定浓度的Y溶液时,产生2.8L气体,将装有该气体的量筒倒立于有水的水槽中,再通入_______L气体B,水才能恰好充满量筒。
为了测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值,进行如下实验
(1)称取Wg草酸晶体,配成100.00mL溶液
(2)取25.00mL所配溶液于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为amol/L的KMnO4溶液滴定至KMnO4不再褪色为止,所发生的反应为: 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。
试回答:
①实验中,需要的仪器有(填序号),还缺少的仪器有(填名称)
A托盘天平(带砝码、镊子) B滴定管 C 100mL的量筒 D、100mL的容量瓶
E、烧杯 F、漏斗 G、锥形瓶 H、玻璃棒 I、药匙 J、烧瓶
②实验中,标准KMnO4溶液应装在式滴定管中,因为
③若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴至终点,则所测得的x的值会(填偏大、偏小、无影响)。
④在滴定过程中若用去amol/L的KMnO4溶液VmL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为mol/L,由此,x=。
⑤若滴定终点读数时俯视刻度,则计算的x值会(填偏大、偏小、无影响)。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体(分子式为CH4·9H2O),则356g“可燃冰”释放出的甲烷燃烧,生成液态水时能放出1780.6 kJ的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:_______________________________。
(2) 在100℃时,将0.100mol的N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到下表数据:
①从表中分析:该反应的平衡常数为___________;
②在上述条件下,60s内N2O4的平均反应速率为_____________;
③达平衡后下列条件的改变可使NO2浓度增大的是_________。
A.增大容器的容积 | B.再充入一定量的N2O4 |
C.再充入一定量的NO2 | D.再充入一定量的He |
(3)常温下①用等浓度的盐酸分别中和等体积pH=12的氨水和NaOH溶液,消耗盐酸的体积分别为V1、V2,则V1_____V2(填“>”“<”或“=”下同);
②用等浓度的盐酸分别中和等体积浓度均为0.01mol/L的氨水和NaOH溶液,消耗盐酸的体积分别为V3、V4,则V3_____V4;
③用等浓度的盐酸分别和等体积浓度均为0.01mol/L的氨水和NaOH溶液反应,最后溶液均为中性,消耗盐酸的体积分别为V5、V6,则V5_____V6。
簸箩酯是一种食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸-O-CH2-COOH发生酯化反应的产物。
(1)甲一定含有的官能团的名称是_________。
(2)5.8g甲完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O,甲蒸气对氢气的相对密度是29,甲分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是______________________。
(3)苯氧乙酸有多种类型的同分异构体,其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式)___________ _____________。
(4)已知:
簸箩酯的合成线路如下:
①试剂X不可选用的是(选填字母)__________。
A.CH3COONa溶液 | B.NaOH溶液 | C.NaHCO3溶液 | D.Na |
②丙的结构简式是___________,反应Ⅱ的反应类型是_____________________。
③反应Ⅳ的化学方程式是________________。