四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問題：
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應(yīng)發(fā)生：
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
2TiO2＋(無色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(無色)＋Fe2＋＋2H＋
加入鐵屑的作用是                                                。
(2)在②→③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在       范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25 ℃時，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3＋3H＋??Fe3＋＋3H2O的平衡常數(shù)K＝       。
(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式：                                                                。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是       (只要求寫出一項)。
(6)依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4，可采用       方法。

 
TiCl4
SiCl4
熔點/℃
－25.0
－68.8
沸點/℃
136.4
57.6
 

(1)使Fe3＋還原為Fe2＋；保護(hù)TiO2＋不被Fe3＋氧化
(2)10－9 m～10－7 m(或其他合理答案)
(3)2.79×103
(4)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1。
(5)產(chǎn)生三廢(或其他合理答案)
(6)蒸餾(或分餾或精餾)

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：單選題

某同學(xué)對一無色透明溶液進(jìn)行分析得出該溶液中含有下列某組離子，你認(rèn)為該組離子應(yīng)該是（    ）

A．Al3+、NO3―、K+、SO42ˉ B．Ca2+、H+、CO32ˉ、AlO2―
C．OHˉ、SO42ˉ、NH4+、Al3+ D．Fe3+、Mg2+、NO3ˉ、Clˉ

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

【化學(xué)–選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分）
重鉻酸鈉俗稱紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)，是重要的化工產(chǎn)品和強氧化劑。工業(yè)制備紅礬鈉的流程如下：

（1）化學(xué)上可將某些鹽寫成氧化物的形式，如Na2SiO3可寫成Na2O·SiO2，則Fe(CrO2)2可寫成                          。
（2）煅燒鉻鐵礦時，礦石中難溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4，反應(yīng)化學(xué)方程式如下：4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。為了加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，可采取的措施是                            。（寫一種即可）
（3）已知CrO42－在不同的酸性溶液中有不同的反應(yīng)，如：
2CrO42－+2H+= Cr2O72－+H2O；     3CrO42－+4H+= Cr3O102－+2H2O
① 往混合溶液甲中加入硫酸必須適量的原因是                                    。
② 混合溶液乙中溶質(zhì)的化學(xué)式是                 。
（4）在含Cr2O72－廢水中存在著平衡：Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H+，請寫出該平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式K=       ，若繼續(xù)加水稀釋，平衡將    移動(填“正向”、“逆向”“不”)。
（5）請配平堿性溶液還原法中發(fā)生的離子反應(yīng)：
□Cr2O72－+□S2－+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32－+□OH－

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)某無色稀溶液X中，可能含有下表所列離子中的某幾種。

陰離子
、、、Cl－
陽離子
Al3＋、Cu2＋、Mg2＋、、Na＋
 
現(xiàn)取該溶液適量，向其中加入某試劑Y，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑Y的體積(V)的關(guān)系如圖所示。

①若Y是鹽酸，則溶液中含有的金屬陽離子是____________________________，
ab段發(fā)生反應(yīng)的總離子方程式為______________________________________，
表中Oa段與Y溶液反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量之比為__________[要標(biāo)明離子符號，如n(Na＋)]。
②若Y是NaOH溶液，則bc段反應(yīng)的離子方程式為
_________________________________________________________________。
若不考慮離子的水解因素，忽略H＋和OH－的影響，且溶液中只存在4種離子，則它們的離子個數(shù)比為____________________________________________[按陽離子在前，陰離子在后，高價在前，低價在后的順序排列]。
(2)錫為第ⅣA族元素，錫的單質(zhì)和化合物與某些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)上有許多相似之處。已知錫元素具有如下性質(zhì)：
Sn4＋＋Sn=2Sn2＋；
2Sn2＋＋O2＋4H＋=2Sn4＋＋2H2O；
2H＋＋SnOSn(OH)2Sn2＋＋2OH－。
試回答：
①錫溶于鹽酸，再向反應(yīng)后的溶液中通入氯氣，有關(guān)反應(yīng)類似于鐵的相應(yīng)變化，試寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：
___________________________________，________________________________。
②將①中溶液蒸干后繼續(xù)加熱所得固體，變化過程類似于FeCl3溶液相應(yīng)的變化，則最后得到的固體物質(zhì)是(分子式)__________。
③若可用SnCl2溶液與過量的堿溶液反應(yīng)的方法制Sn(OH)2, 該堿是__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，請完成下列問題：
(1)寫出反應(yīng)的離子方程式：                                        。
(2)下列三種情況下，離子方程式與 (1)相同的是       (填序號)。
A．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液顯中性
B．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42－恰好完全沉淀
C．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量
(3)若緩緩加入稀硫酸直至過量，整個過程中混合溶液的導(dǎo)電能力(用電流強度I表示)可近似地用如圖中的       (填序號)曲線表示。

(4)若有一表面光滑的塑料小球懸浮于Ba(OH)2溶液中央，如圖所示。向該燒杯中緩緩注入與Ba(OH)2溶液等密度的稀硫酸至恰好完全反應(yīng)。在此實驗過程中，小球?qū)?u>       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

實驗室有NaHSO4、Ba(OH)2、NH3·H2O、NaHCO3、KAl(SO4)2五種無
色溶液，現(xiàn)欲通過它們之間的相互反應(yīng)的現(xiàn)象對其進(jìn)行鑒別。部分物質(zhì)間的反應(yīng)現(xiàn)象如下表。

表中“↑”表示生成氣體物質(zhì)，“↓”表示生成沉淀。
根據(jù)以上信息，回答以下問題。
(1)B、E的化學(xué)式分別為________、________。
(2)寫出A的電離方程式：________。
(3)C、D兩溶液反應(yīng)的離子方程式為________。
(4)向含有0.1 mol溶液的D溶液中滴加E溶液，所生成沉淀的物質(zhì)的量之和最多為________mol。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

二氧化氯(ClO2)是國內(nèi)外公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全無毒的殺菌消毒劑，被稱為“第4代消毒劑”。工業(yè)上可采用氯酸鈉(NaClO3)或亞氯酸鈉(NaClO2)為原料制備ClO2。
（1）亞氯酸鈉也是一種性能優(yōu)良的漂白劑，但在強酸性溶液中會發(fā)生歧化反應(yīng)，產(chǎn)生ClO2氣體，離子方程式為                                                。向亞氯酸鈉溶液中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈。若將鹽酸改為相同pH的硫酸，開始時反應(yīng)緩慢，稍后一段時間產(chǎn)生氣體速率迅速加快。產(chǎn)生氣體速率迅速加快的原因是                                     。
（2）化學(xué)法可采用鹽酸或雙氧水還原氯酸鈉制備ClO2。用H2O2作還原劑制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒，其主要原因是                                  。
（3）電解法是目前研究最為熱門的生產(chǎn)ClO2的方法之一。如圖所示為直接電解氯酸鈉、自動催化循環(huán)制備高純ClO2的實驗。

①電源負(fù)極為      極(填A(yù)或B)：
②寫出陰極室發(fā)生反應(yīng)依次為：                       、
                           ；
③控制電解液H+不低于5mol/L，可有效防止因H+濃度降低而導(dǎo)致的ClO2﹣歧化反應(yīng)。若兩極共收集到氣體22.4L(體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況，忽略電解液體積的變化和ClO2氣體溶解的部分)，此時陽極室與陰極室c(H+)之差為             。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工廠的工業(yè)廢水，不可直接往江河湖海中排放，否則會造成嚴(yán)重公害。某河道兩旁有甲、乙兩廠，它們排出的工業(yè)廢水各含有K＋、Fe3＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－、SO42－、NO3－、OH－中的四種。又知甲廠污水pH>7。
(1)甲廠污水中含有的四種離子可能是：_______________________________。
(2)乙廠污水中含有的四種離子可能是：______________________________。
(3)對乙廠廢水進(jìn)行處理，方法之一，可往廢水中加入一定量的________(選填
“活性碳”“硫酸亞鐵”或“鐵粉”)，可以回收其中的金屬__________(填
元素符號)。
(4)消除污染的另一種重要措施是將甲、乙兩廠的廢水按比例混合，可使廢水中的________(填離子符號)轉(zhuǎn)化為沉淀，從而大大降低污染程度。過濾后所得廢水主要含________，可用于澆灌農(nóng)田。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

常見的五種鹽A、B、C、D、E，它們的陽離子可能是Na＋、NH4+、Cu2＋、Ba2＋、Al3＋、Ag＋、Fe3＋，陰離子可能是Cl－、NO3-、SO42-、CO32-，已知：
①五種鹽均溶于水，水溶液均為無色。
②D的焰色反應(yīng)呈黃色。
③A的溶液呈中性，B、C、E的溶液呈酸性，D的溶液呈堿性。
④若在這五種鹽的溶液中分別加入Ba(NO3)2溶液，只有A、C的溶液不產(chǎn)生沉淀。
⑤若在這五種鹽的溶液中，分別加入氨水，E和C的溶液中生成沉淀，繼續(xù)加氨水，C中沉淀消失。
⑥把A的溶液分別加入到B、C、E的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
請回答下列問題：
（1）五種鹽中，一定沒有的陽離子是____________；所含陰離子相同的兩種鹽的化學(xué)式是__________________。
（2）D的化學(xué)式為__________________，D溶液顯堿性的原因是_________________(用離子方程式表示)。
（3）A和C的溶液反應(yīng)的離子方程式是______________________________________；
E和氨水反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________。
（4）若要檢驗B中所含的陽離子，正確的實驗方法是______________________________。

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