题目内容
【题目】某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图实验。
(1)打开K，观察到的现象为________________。
(2)关闭K，观察到的现象是_________。此电池的负极的电极反应式为_____。
(3)关闭K，溶液中阳离子向_______(填“Zn”或“C”)极移动，外电路中，电子流动方向是________。
【答案】锌棒上附着有红色固体 碳棒上附着有红色固体 Zn－2e－=Zn2＋ C Zn→C(或负极→正极)
【解析】
装置中自发进行的氧化还原反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，闭合回路形成后，实现了化学能向电能转化，同时使氧化还原反应分开在两个电极进行，负极发生氧化反应，化合价升高，失电子，正极发生还原反应，化合价降低，得电子，据此分析。
(1)打开K，锌与硫酸铜接触，置换出铜，所以可以看到锌棒上附着有红色固体。
答案：锌棒上附着有红色固体
(2)关闭K，形成原电池，锌作负极，碳作正极，溶液中的铜离子在碳棒上得到电子生成铜，看到碳棒上附着有红色固体；负极反应为Zn－2e－=Zn2＋。
答案：碳棒上附着有红色固体 Zn－2e－=Zn2＋
(3)关闭K，溶液中的阳离子向正极移动，即向碳棒移动，电子从锌出来经过导线流向碳。
答案： C Zn→C(或负极→正极)
【题目】钛合金在国防、医用器材领域有重要应用，某研究小组利用钛铁矿[主要成分偏钛酸亚铁(FeTiO3)，含SiO2、FeO 杂质]制取TiCl4，然后进一步制备金属钛，流程如下∶
已知∶
a.发生的主要反应方程式如下∶
FeTiO3+2H2SO4
TiOSO4+FeSO4+2H2O TiOSO4+2H2OH2TiO3↓+H2SO4
H2TiO3
TiO2+H2O
b.部分物质的性质∶
TiCl4 | SiCl4 | FeCl3 | TiO2 | |
沸点/°C | 136.4 | 57.6 | 315 | / |
其它性质 | 极易水解 | / | / | 不溶于水 |
请回答∶
(1)步骤II抽滤时选用了玻璃砂漏斗，请说明选择的理由______。
(2)步骤III为了除去浸取液中的铁元素杂质并回收FeSO47H2O。往浸取液中加入铁粉至溶液中的Fe3+完全转化，然后抽滤，滤液用冰盐水快速冷却至FeSO47H2O结晶析出，再次抽滤并洗涤。下列说法正确的是____。
A.杂质Fe3+可能是在实验过程中氧化生成的
B.再次抽滤获得的滤液中的溶质是TiOSO4和FeSO4
C.利用冰盐水快速冷却有利于形成较大的晶体颗粒
D.再次抽滤后的洗涤应选用蒸馏水进行多次洗涤
(3)步骤IV包括钛盐的水解、产物的分离和物质的转化。操作步骤如下∶取一部分步骤III获得的滤液→（________）→（________）→（________）→（_________）→抽滤得偏钛酸(H2TiO3)，将偏钛酸在坩埚中加热得到二氧化钛(TiO2)。
①将下列操作按合理顺序填入以上空格。
a.静置沉降后，用倾析法除去上层水；
b.逐滴加入到沸水中并不停搅拌，继续煮沸约10 min；
c.用热的稀硫酸洗涤沉淀2~3次，然后用热水洗涤沉淀；
d.慢慢加入其余全部滤液，继续煮沸约30 min (过程中适当补充水至原体积)；
②写出操作c中用热水洗涤沉淀的具体过程_____。
(4)①另一种生产TiCl4的方法是用天然TiO2晶体为原料，利用步骤V的反应原理获得TiCl4.。产品中含有SiCl4、FeCl3等杂质，可通过精馏的方法获得高纯TiCl4，以下说法正确的是______。
A.收集TiCl4时，仪器a中的温度应控制为136.4°C
B. b处温度计的水银球的上沿和支管口的下沿齐平
C.精馏结束时留在圆底烧瓶中的主要成分是FeCl3和Si
D.装置c中的冷凝水应该“下口进、上口出”
E.可以用水浴加热的方法精馏获得TiCl4
②d处装有碱石灰的干燥管，作用是________。
