金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料,被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。
请回答下列问题。
(1)钛酸亚铁(用R表示)与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C===2Fe+2TiO2+CO2↑,钛酸亚铁的化学式为______;钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,该反应的化学方程式为_________。
(2)上述生产流程中加入铁屑的目的是___________。此时溶液中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下,其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。
氢氧化物 |
Fe(OH)2 |
TiO(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Ksp |
8.0×10-16 |
1.0×10-29 |
1.8×10-11 |
①常温下,若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.001 8 mol/L,当溶液的pH等于________时,Mg(OH)2开始沉淀。
②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释,立即析出大量白色沉淀,该反应的离子方程式为____________。
(3)中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为_______。Mg还原TiCl4过程中必须在1070 K的温度下进行,你认为还应该控制的反应条件是_______。除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是______。
(4)在800~1 000 ℃时电解TiO2也可制得海绵钛,装置如下图所示。
图中b是电源的________极,阴极的电极反应式为________。
2008年10月14日长江商报报道:湖北监利钒污染致近千人患严重皮肤病。监利县有投产和在建的非法钒冶炼厂达9家,非法钒冶炼厂所造成的污染使得草木枯萎,饮水变咸,清河变浊,人畜奇怪病变,曾经的鱼米之乡正受到前所未有的污染威胁。钒和钒(V)的化合物在工业上有重要用途。如五氧化二钒是工业接触法制硫酸的催化剂。查阅资料知,利用钒矿石制五氧化二钒和钒的工艺流程图如下:
(1)钒(V)的原子序数为23,下列对钒在元素周期表中位置和元素类别判断正确的是。
A.它位于第五周期第ⅤB族 B.它位于第四周期第ⅤB族 C.它是过渡元素
D.它位于第五周期第ⅤA族 E.它位于第四周期第ⅤA族 F.它与铁位于同一周期
(2)工业上,接触法制硫酸在接触室里发生反应:2SO2+O22SO3,催化剂一般是V2O5,下列对五氧化二钒作用的描述正确的是。
A.能增大该反应所需要的能量 B.能提高二氧化硫的转化率
C.能改变该反应的反应热(△H) D.能同程度增大正、逆反应速率
E.能增加SO2和O2分子的能量
(3)写出下列化学方程式:
反应I:;反应III:;反应IV:。
(4)预测反应II发生的原因是;IV的反应类型是。
已知:①通常Br2与“C=C”双键起加成反应,但高温下Br2易取代与“C=C”双键直接相连的α-碳原子上的氢原子:
②与苯环直接相连的支链碳原子上的氢原子也易被溴取代:
③卤代烃在一定条件下可以水解成醇:
卤代烃也可在一定条件下发生消去反应生成烯烃:
</PGN0069B.TXT/PGN>
根据上述有关知识推断如何从正丙苯制取1-苯基丙三醇:C6H5—CHOH—CHOH—CH2OH,写出各步反应方程式(注明反应条件)。
磷化氢(PH3)是无色剧毒气体(沸点-89.7℃,其中含微量P2H4而易自燃。其制取原理类似于实验室制氨气,现用下图装置制取PH3并验证其性质。请回答:
(1)用碘化磷(PH4I)和烧碱反应制取PH3的化学方程式______。
(2)实验开始时,先从分液漏斗中往盛有碘化磷的烧瓶A中加入过量乙醚(无色液体,沸点34.5℃,微溶于水,不与Fe2(SO4)3反应),微热数分钟后再从分液漏斗中向烧瓶里加入一定量的浓NaOH溶液继续加热。在B处用电热器控制温度在300℃左右,实验过程中可观察到:
①用水冷却的C中有白色蜡状固体生成。
②D试管中Fe2(SO4)3溶液的颜色由棕黄色变成淡绿色,同时也有白色蜡状物生成。
③E处点燃尾气,呈淡蓝色火焰。则:
C中的白色蜡状固体是(填分子式)______,能说明PH3具有______性质。试管D中反应的化学方程式是______,说明PH3具有______性。
(3)实验时E处尾气须点燃,原因是______。
(4)实验开始时,先向烧瓶中加入乙醚并微热,其目的是______。
(5)D中液面上有少量乙醚层,出现的原因是______
【化学——化学与技术】
1942年我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱,“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产,已知合成氨为放热反应,若从勒夏特列原理来分析,合成氨应选择的温度和压强是(选填字母)。
a.高温 b.低温 c.常温 d.高压 e.低压 f.常压
(2)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是(选填字母)
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出
(3)某探究活动小组根据上述制碱原理,欲制备碳酸氢钠,同学们按各自设计的方案进行实验。
第一位同学:将二氧化碳气体通人含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中央持、固定用的仪器未画出)。
实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是(填分离操作的名称)。
第二位同学:用图中戊装置进行实验(其它装置未画出)。
为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度,实验时,须先从a管通入气体,再从b管中通入气体。
(4)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法(用相关的化学反应方程式来描述):。
(1)若锥形瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸,可验证H2的还原性并检验其氧化产物。
①当仪器连接顺序为A→D→B→B→C时,两次使用B装置,其中所盛的药品依次是CuO、。
②检查好装置的气密性后加热B前必须进行的操作是。
(2)若锥形瓶中盛装Na2O2固体,分液漏斗中盛装浓氨水,B中盛装固体催化剂,可进行氨的催化氧化,其反应产物为NO和H2O。
装置B中可能观察到的现象是。
(3)若锥形瓶中盛装Na2SO3固体,分液漏斗中盛装H2SO4溶液,B中盛装Na2O2固体,可探究SO2气体与过氧化钠反应时是否有O2生成。根据气流方向,从图中选择适当的仪器进行实验,装置的连接顺序为(填字母):装置B中可能观察到的现象是。