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。
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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。
近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物。
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⑴汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2,达到平衡后NO的物质的量为2 mol,则T ℃时该反应的平衡常数
)设反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H = Q1的平衡常数为K1,
反应②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)△H = Q2的平衡常数为K 2,在不同温度下,K1、K2的值如下:
温度( T ) |
K1 |
K2 |
973 |
1.47 |
2.38 |
1173 |
2.15 |
1.67 |
(1)从上表可推断,反应①是_______(填“放”或“吸”)热反应;K2的数学表达式为。
(2)现有反应③H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H = Q3 ①根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3=_____________;可推断反应③是________(填“放”或“吸”)热反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡右移,可采取的措施有__________。
A.缩小容器体积 | B.降低温度 | C.使用合适的催化剂 |
D.设法减少CO的量E.升高温度 |
②根据反应①与②推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3 =_____________。
有一包白色固体,可能含有NaCl、Na2SO4、CaCl2、CuSO4、Na2CO3 和CaCO3 ,将固体放入水中,经搅拌后为无色溶液,在溶液里加入BaCl2 溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸,沉淀全部消失并有气体放出,由此推断:
(1)原固体肯定有______________。
(2)原固体肯定不存在。
(3)__________不能确定存在与否,要确定其存在,应进行的实验是___。
已知X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中三个短周期的元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,试推断:
(1)X、Z二种元素的元素符号:X_________、Z__________。
(2)由以上元素中两两形成的化合物中:溶于水显碱性的气态氢化物的结构式为:,它的共价键属于(填:极性、非极性)键;含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为。
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是___________,该化合物与W的最高价氧化物的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为:_________________________ ;
X与W形成的化合物与水反应时,水作的是(填:氧化剂、还原剂)。
已知A、B、C、D和E 5种分子所含原子数目依次为1、2、3、4和6,且都含有18个电子。又知B、C和D是由两种元素的原子组成。请回答:
(1)组成A分子的原子的核外电子排布式是;
(2)B和C的分子式相对稳定的是;
(3)若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰,有无色气体生成。该反应的化学方程式为。
(4) 若将1mol E在氧气中完全燃烧,只生成1mol CO2和2molH2O,则E的分子式是。