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【題目】工業上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3,難溶于水),其中一部分鐵元素在風化過程中會轉化為+3價。

已知:TiOSO4遇水會水解。

1)步驟①中,鈦酸亞鐵與硫酸反應的離子方程式為__________________

2)步驟③中,實現混合物的分離是利用物質的___________(填字母序號)。

a. 熔沸點差異 b. 溶解性差異 c. 氧化性、還原性差異

3)步驟④的操作是_______________(填操作名稱)。

4)步驟④中將TiO2+轉化為H2TiO3的原理TiO2++2H2O H2TiO3+ 2H+該反應的△H_______0(填>或<);加水稀釋,平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動。

5)可以利用生產過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應生產硫酸錳(MnSO4,易溶于水),該反應的離子方程式為__________________________

6)研究發現,可以用石墨作陽極、鈦網作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質,利用如圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦。在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是(請用化學方程式解釋)______________________________

【答案】 FeTiO3 + 4H = Fe2+ + TiO2++2H2O b 過濾 正向 MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ === Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O 2CaO === 2Ca + O2 2Ca + TiO2 Ti + 2CaO或: 陰極2Ca2+ + 4e- == 2Ca 陽極2O2- - 4e- == O22Ca + TiO2 Ti + 2CaO

【解析】本題考查化學工藝流程,(1)根據流程①,以及FeTiO3難溶于水,因此鈦酸亞鐵與硫酸反應的離子方程式為:FeTiO3 + 4H= Fe2++ TiO2+2H2O;(2)步驟③是冷卻結晶,得到FeSO4·7H2O,因此利用的是物質的溶解性差異,故b正確;(3)步驟④在熱水中得到沉淀和溶液,因此操作步驟是過濾;(4)步驟④是在熱水中進行,相當于升溫,平衡向生成H2TiO3方向進行,根據勒夏特列原理,該反應是吸熱反應,即△H>0,,加水稀釋,離子濃度降低,根據勒夏特列原理,應向正反應方向進行移動;(5)廢液中含有Fe2+,以還原性為主,MnO2作氧化劑,被還原成+2Mn,Fe2+被氧化成Fe3+,因此有Fe2++MnO2→Fe3++Mn2+,根據化合價升降進行配平,即有MnO2+2Fe2+→Mn2++2Fe3+,根據電荷守恒和原子守恒,因此離子反應方程式為:MnO2 + 2Fe2+ + 4H = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O;(6)根據電解裝置圖,在陰極上發生Ca2++2e=Ca,陽極上發生2O2--4e=O2,總反應式為2CaO 2Ca+O2↑,根據裝置圖,以及整個過程中CaO的總量不變,說明在裝置的右側產生CaO,即發生的反應是2Ca + TiO2 = Ti + 2CaO

練習冊系列答案
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【題目】氨基甲酸銨(H2NCOONH4)是一種易分解、易水解的白色固體。某研究小組用下圖所示的實驗裝置,利用濃氨水、干冰等作原料制備氨基甲酸銨。

(1)儀器a的名稱是____________;與分液漏斗相比,使用滴液漏斗的優點是:______________________________________

(2)裝置B中盛裝藥品的名稱是________________

(3)寫出裝置D中發生反應的化學方程式:__________________________________

(4)裝置E的作用之一是控制原料氣按反應計量系數充分反應。若反應初期觀察到裝置內濃硫酸中產生氣泡,應該______(填“加快”、“減慢”或“不改變”)產生氨氣的流速;裝置E的作用還有___________________________________________________

(5)已知氨基甲酸銨可完全水解為碳酸氫銨。為測定氨基甲酸銨樣品的純度,取樣品1.600g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測得質量為2.000g。

①寫出碳酸氫銨與足量石灰水反應的離子方程式:______________________________

②樣品中氨基甲酸銨的質量分數為_____________%。

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【題目】將11.2L標準狀況下的甲烷和某單烯羥的混合氣體通入足量的溴的四氯化碳溶液中充分反應,溴的四氯化碳溶液增加了12.6g.該烯羥對氫氣的相對密度為21(相對密度
①試確定該烯烴;
②求原混合氣體中甲烷與烯烴的物質的量之比以及質量之比.

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【題目】等質量的CH4NH3相比較,下列結論錯誤的是

A. 它們的分子個數比為17:16 B. 它們的原子個數比為17:16

C. 它們的氫原子個數比為17:12 D. 它們所含氫元素的質量比為17:12

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【題目】Cu粉放入稀H2SO4中,無現象,當再加入一種鹽后,Cu粉逐漸溶解,此鹽是

A. NaCl B. CuSO4 C. KNO3 D. Na3PO4

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【題目】選用適當的試劑和除雜方法除去下列各物質中的雜質(括號中為雜質),將所選試劑和操作的名稱填寫在表格中.

序號

物質

試劑

除雜方法

甲烷(C2H4

硝基苯(混合酸)

KNO3(NaCl)

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【題目】下列有關試劑的保存方法,錯誤的是

A. 濃硝酸保存在無色玻璃試劑瓶中

B. 少量的鈉保存在煤油中

C. 氫氧化鈉溶液保存在帶橡皮塞的玻璃試劑瓶中

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【題目】下列有關食物中營養素的說法正確的是(  )

A.維生素C能防治壞血病B.攝入過多的淀粉不會發胖

C.油脂的成分是高級脂肪酸D.蛋白質水解的最終產物是葡萄糖

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【題目】對氨基苯磺酸是制取染料和一些藥物的重要中間體,可由苯胺磺化得到:

+H2SO4 +H2O

實驗室可利用如圖所示裝置合成對氨基苯磺酸。實驗步驟如下:

①在一個250 mL三頸燒瓶中加入10 mL苯胺及幾粒沸石,將三頸燒瓶放入冷水中冷卻,小心地加入18 mL濃硫酸。

②將三頸燒瓶置于油浴中緩慢加熱至170~180 ℃,維持此溫度2~2.5 h。

③將反應液冷卻至約50 ℃后,倒入盛有100 mL冷水的燒杯中,玻璃棒不斷攪拌,促使晶體析出,抽濾,用少量冷水洗滌,得到的晶體是對氨基苯磺酸粗產品。

④將粗產品用沸水溶解,冷卻結晶(若溶液顏色過深,可用活性炭脫色),抽濾,收集產品,晾干(100 mL水在20 ℃時可溶解對氨基苯磺酸1.08 g,在100 ℃時可溶解6.67 g)。

(1)裝置中冷凝管的作用是____________________

(2)步驟②中采用油浴加熱,用油浴加熱的優點是____________________

(3)步驟③用少量冷水洗滌晶體的好處是____________________

(4)步驟③和④均進行抽濾,在抽濾后停止抽濾時,應注意先__________________,然后__________________,以防倒吸。

(5)步驟④中有時需要將粗產品用沸水溶解,冷卻結晶,抽濾的操作進行多次,其目的是____________________________。每次抽濾后均應將母液收集并適當處理,其目的是____________________________

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