金属钛被称为“21世纪金属”非选择题增分练VIP免费

第三周非选择题增分练26、金属钛被称为“21世纪金属”.(1)工业上用钛矿石(主要成分为FeTiO3,主要含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过以下流程制得TiO2:其中,步骤Ⅱ发生的主要反应为2H2SO4＋FeTiO3===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O.①步骤Ⅰ发生反应的离子方程式是______________________________________、______________.为提高钛矿石的碱浸出速率,步骤Ⅰ可采取的办法除提高碱的浓度外,还可以采取的办法有____________、____________(写出两种方法).②步骤Ⅱ中加入Fe的目的是___________________________________________；分离出FeSO4晶体的操作是____________________________________________.③步骤Ⅲ形成的TiO2·nH2O为胶体,步骤Ⅲ发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________.(2)利用TiO2可通过下述两种方法制备金属钛.方法一:将TiO2作阴极,石墨作阳极,熔融CaO为电解液,炭块作电解池槽,电解TiO2制得钛,阳极上一定生成的气体是________,可能生成的气体是________.方法二:通过以下反应制备金属钛.①TiO2(s)＋2Cl2(g)TiCl4(g)＋O2(g)ΔH＝＋151kJ·mol－1②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti实际生产中,需在反应①过程中加入碳,可以顺利制得TiCl4.碳的作用除燃烧放热外,还具有的作用是_________________________________________________________________________.解析:(1)①步骤Ⅰ中Al2O3、SiO2均能与浓NaOH溶液反应,其离子方程式分别为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、SiO2＋2OH－===SiO＋H2O.为提高钛矿石的碱浸出速率,可采取适当增加碱的浓度、升高反应温度、粉碎钛矿石或搅拌等措施.②步骤Ⅱ所得溶液中的Fe2＋易被氧化成Fe3＋,加入适量铁粉,可将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋.从溶液中分离出FeSO4晶体时,可采取的操作为过滤.③TiOSO4在溶液中加热水解生成TiO2·nH2O胶体的化学方程式为TiOSO4＋(n＋1)H2O=====TiO2·nH2O(胶体)＋H2SO4.(2)熔融CaO中的O2－向阳极移动,阳极上O2－失电子被氧化为O2；由于炭块作电解池槽,则阳极还可能生成CO、CO2或二者的混合气体.反应①的过程中加入适量碳,碳燃烧放出热量提供反应所需的高温,此外碳还可以和生成物O2反应,促使反应①的平衡正向移动.答案:(1)①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2OSiO2＋2OH－===SiO＋H2O升高温度(或加热)粉碎钛矿石或搅拌(其他合理答案均可)②还原Fe3＋过滤③TiOSO4＋(n＋1)H2O=====TiO2·nH2O(胶体)＋H2SO4(2)O2(或氧气)CO2(或CO或CO2、CO)消耗O2,促进反应①的平衡向正反应方向移动27、Ⅰ.某兴趣学习小组设计如图装置制取SO2,并研究其性质.请回答下列问题:(1)B、C、D装置分别用于检验SO2的性质,写出C装置中反应的离子方程式:________________________________________________________________________.(2)实验中观察到D装置中有浑浊出现,有同学提出此现象不能证明SO2具有氧化性,请简述理由:_______________________________________________________________________________.(3)E装置的作用为_____________________________________________________.Ⅱ.某学习小组为进一步探究不同浓度的硫酸氧化性不同,设计并完成如下实验:称取一定量的还原铁粉放入一定体积的浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y.经检验,气体Y中含有SO2、H2.(4)溶液X中含有的金属阳离子是________(填化学式),简述如何检验该离子________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(5)为了测定气体Y中SO2的含量,将2.24L(标准状况)气体Y通入200.00mL0.2000mol·L－1酸性高锰酸钾溶液中,充分反应后,取出20.00mL溶液转入锥形瓶中进行滴定,消耗0.1000mol·L－1的KHC2O4标准液10.00mL(高锰酸钾被还原均生成Mn2＋).①已知室温下,0.1000mol·L－1KHC2O4溶液中,c(C2O)＞c(H2C2O4).滴定操作过程中标准液应用________(填仪器名称)盛装；滴定终点的现象为____________.②计算气体Y中SO2的物质的量分数为________.解析:(1)C装置中SO2与饱和氯水反应的离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－.(2)因C装置中...