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工業(yè)上用鈉還原TiCl4制金屬鈦: 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

鈦是一種重要的金屬，工業(yè)上用鈦鐵礦（FeTiO3，含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）為原料制鈦白粉（TiO2），TiO2常通過兩種方法還原可制得Ti．
其中，2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O．回答下列問題．
（1）凈化鈦礦石時(shí)，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有：
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和______．
（2）濾液①中的溶質(zhì)主要是FeSO4，檢驗(yàn)其中Fe2+的方法是：
______．
（3）從TiOSO4→H2TiO3需要加熱，則加熱的目的是______．
（4）電解TiO2來獲得Ti是以TiO2作陰極，石墨為陽極，熔融CaO為電解液，用碳?jí)K作電解槽池．其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為______．
（5）因?yàn)門iO2 （s）+2Cl2 （g）
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TiCl4（l）+O2 （g）；△H=+151kJ/mol反應(yīng)難于發(fā)生，所以工業(yè)上不能直接由TiO2和Cl2反應(yīng)來制取TiCl4．當(dāng)反應(yīng)體系中加入碳后，反應(yīng)分如下兩步進(jìn)行（如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱相同）．
2C（s）+O2（g）=2CO （g）；△H=-221kJ/mol．
TiO2（s）+2C （s）+2Cl2 （g） 
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 TiCl4 （l）+2CO （g）；△H=______．
（6）從化學(xué)平衡的角度解釋：往TiO2和Cl2反應(yīng)體系中加入碳后，能使反應(yīng)TiO2 （s）+2Cl2 （g）
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TiCl4（l）+O2 （g）順利進(jìn)行的原因是______．
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鈦是一種重要的金屬，工業(yè)上用鈦鐵礦（FeTiO3，含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）為原料制鈦白粉(
TiO2)，TiO2常通過兩種方法還原制得Ti。
已知：2H2SO4+FeTiO3==TiOSO4+FeSO4 +2H2O. 回答下列問題：
(1)凈化鈦礦石時(shí)，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有：
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ H2O和___。
(2)濾液①中的溶質(zhì)主要是FeSO4，檢驗(yàn)其中Fe2+的方法是___。
(3) TiOSO4是一種強(qiáng)酸弱堿鹽。從TiOSO4→H2TiO3需要加熱，則加熱的目的是____。
(4)電解TiO2來獲得Ti是以TiO2作陰極，石墨作陽極，熔融CaO為電解液，用碳?jí)K作電解槽。其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___。
(5)因?yàn)榉磻?yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g) △H=+151 kJ．mol-1難于發(fā)生，所以工業(yè)上不能直接由TiO2和
Cl2反應(yīng)來制取TiCl4。當(dāng)反應(yīng)體系中加入炭粉后，反應(yīng)分如下兩步進(jìn)行：
2C(s) +O2 ( g)=2CO( g) △H1= -221 kJ . mol-1
TiO2(s) +2C(s) +2Cl2(g)TiCl4 (l) +2CO( g) △H2 則△H2=____。

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鈦是一種重要的金屬，工業(yè)上用鈦鐵礦（FeTiO3，含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）為原料制鈦白粉（TiO2），TiO2常通過兩種方法還原可制得Ti．
其中，2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O．回答下列問題．
（1）凈化鈦礦石時(shí)，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有：
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和    ．
（2）濾液①中的溶質(zhì)主要是FeSO4，檢驗(yàn)其中Fe2+的方法是：
    ．
（3）從TiOSO4→H2TiO3需要加熱，則加熱的目的是    ．
（4）電解TiO2來獲得Ti是以TiO2作陰極，石墨為陽極，熔融CaO為電解液，用碳?jí)K作電解槽池．其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為    ．
（5）因?yàn)門iO2 （s）+2Cl2 （g）TiCl4（l）+O2 （g）；△H=+151kJ/mol反應(yīng)難于發(fā)生，所以工業(yè)上不能直接由TiO2和Cl2反應(yīng)來制取TiCl4．當(dāng)反應(yīng)體系中加入碳后，反應(yīng)分如下兩步進(jìn)行（如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱相同）．
2C（s）+O2（g）=2CO （g）；△H=-221kJ/mol．
TiO2（s）+2C （s）+2Cl2 （g）  TiCl4 （l）+2CO （g）；△H=    ．
（6）從化學(xué)平衡的角度解釋：往TiO2和Cl2反應(yīng)體系中加入碳后，能使反應(yīng)TiO2 （s）+2Cl2 （g）TiCl4（l）+O2 （g）順利進(jìn)行的原因是    ．

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（2011?武昌區(qū)模擬）鈦是一種重要的金屬，工業(yè)上用鈦鐵礦（FeTiO3，含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）為原料制鈦白粉（TiO2），TiO2常通過兩種方法還原可制得Ti．
其中，2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O．回答下列問題．
（1）凈化鈦礦石時(shí)，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有：
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2 +H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2 +H2O
．
（2）濾液①中的溶質(zhì)主要是FeSO4，檢驗(yàn)其中Fe2+的方法是：
取少許濾液①于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，然后滴入幾滴氯水，溶液變?yōu)榧t色，說明其中含有Fe2+
取少許濾液①于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，然后滴入幾滴氯水，溶液變?yōu)榧t色，說明其中含有Fe2+
．
（3）從TiOSO4→H2TiO3需要加熱，則加熱的目的是
促進(jìn)TiOSO4的水解
促進(jìn)TiOSO4的水解
．
（4）電解TiO2來獲得Ti是以TiO2作陰極，石墨為陽極，熔融CaO為電解液，用碳?jí)K作電解槽池．其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
TiO2 +4e-=Ti+2O2-
TiO2 +4e-=Ti+2O2-
．
（5）因?yàn)門iO2 （s）+2Cl2 （g）TiCl4（l）+O2 （g）；△H=+151kJ/mol反應(yīng)難于發(fā)生，所以工業(yè)上不能直接由TiO2和Cl2反應(yīng)來制取TiCl4．當(dāng)反應(yīng)體系中加入碳后，反應(yīng)分如下兩步進(jìn)行（如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱相同）．
2C（s）+O2（g）=2CO （g）；△H=-221kJ/mol．
TiO2（s）+2C （s）+2Cl2 （g）  TiCl4 （l）+2CO （g）；△H=
-70 kJ/mol
-70 kJ/mol
．
（6）從化學(xué)平衡的角度解釋：往TiO2和Cl2反應(yīng)體系中加入碳后，能使反應(yīng)TiO2 （s）+2Cl2 （g）TiCl4（l）+O2 （g）順利進(jìn)行的原因是
碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)減小產(chǎn)物濃度，導(dǎo)致平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使反應(yīng)順利進(jìn)行
碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)減小產(chǎn)物濃度，導(dǎo)致平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使反應(yīng)順利進(jìn)行
．

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TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途。

I．工業(yè)上用鈦礦石（FeTiO3，含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）經(jīng)過下述反應(yīng)制得：

其中，步驟②發(fā)生的反應(yīng)為：2H2SO4＋FeTiO3=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O。

（1）凈化鈦礦石時(shí)，是否需要除去雜質(zhì)FeO？答：       （填“需要”或“不需要”）。

（2）凈化鈦礦石時(shí)，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

答：                                                     。

II．TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦：

“方法一”是電解TiO2來獲得Ti（同時(shí)產(chǎn)生O2）：將處理過的TiO2作陰極，石墨為陽極，熔融CaCl2為電解液，用碳?jí)K作電解槽池。

（3）陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___________________________________。

（4）電解過程中需定期向電解槽池中加入碳?jí)K的原因是______________________。

“方法二”是先將TiO2與Cl2、C反應(yīng)得到TiCl4，再用鎂還原得到Ti。因下述反應(yīng)難于發(fā)生：

TiO2 (s)＋2Cl2 (g)TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH=＋151 kJ·mol－1

所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反應(yīng)（即氯化反應(yīng)）來制取TiCl4。當(dāng)往氯化反應(yīng)體系中加入碳后，碳與上述反應(yīng)發(fā)生耦合，使得反應(yīng)在高溫條件下能順利進(jìn)行。

（5）已知：C(s)＋O2 (g) =CO2 (g)   ΔH=－394 kJ·mol－1。請?zhí)羁眨?/p>

      TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2 (g) = TiCl4 (l)＋CO2(g)   ΔH= ______________

（6）從化學(xué)平衡的角度解釋：往氯化反應(yīng)體系中加入碳時(shí)，氯化反應(yīng)能順利進(jìn)行的原因。

答：____________________________________________。

 

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