金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属.钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料.某化学兴趣小组在实验室探究Ti.Mg.Cu的活动性顺序.他们在相同温度下.取大小相同的三种金属薄片.分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中.观察现象如表下列有关三种金属的说法正确的是 [ ]A．三种金属的活动性由强到弱的顺序是Ti.Mg.Cu B．若钛粉中混有Mg.提纯Ti时可用稀盐酸除去M 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

钛是继铁、铝后的第三金属，常温下钛的化学活性很小，仅能与氟气、氢氟酸等几种物质起作用．但在较高温度下，钛可与多种单质和化合物发生反应．工业上冶炼钛主要以钛铁矿、金红石（含TiO₂大于96%）等为原料生产．
（1）由金红石为原料采用亨特（Hunter）法生产钛的流程如下：

①沸腾氯化炉中反应：TiO₂（s）+2Cl₂ （g）=TiCl₄（l）+O₂（g），在常温下能否自发进行（已知该反应△H=184kJ/mol，△S=57.74J/K）

不能

（选填：“能”或“不能”）．
②已知：Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（l）△H=-804.2kJ/mol；2Na（s）+Cl₂（g）=2NaCl（s）△H=-882.0kJ/mol；
Na（s）=Na（l）△H=2.6kJ/mol．
则TiCl₄（l）+4Na（l）=Ti（s）+4NaCl（s）△H=

-970.2

kJ/mol
③海绵钛破碎后用0.5%～1.5%的盐酸洗涤，再用蒸馏水洗涤至中性，用盐酸洗涤的目的

除去其中过量的钠并溶解氯化钠及钛的低价氯化物

．
（2）科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找出了冶炼钛的新工艺．试回答下列有关问题．
①TiO₂直接电解法（剑桥法）生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如右图所示，

阴极获得钛可能发生的反应或电极反应为：

TiO₂+4e^-=Ti+O^2-

．
②SOM技术是一种绿色环保先进技术，阳极用金属陶瓷，并用固体氧离子隔膜将两极产物隔开，阳极通入某种还原性气体，可防止CO、CO₂污染物产生，通入的气体是

H₂

．
（3）海棉钛通常需要经过真空电弧炉里熔炼提纯，也可通过碘提纯法，原理为：

，下列说法正确的是

d

．
（a）该反应正反应为的△H＞0
（b）在不同温度区域，TiI₄的量保持不变
（c）在提纯过程中，I₂的量不断减少
（d）在提纯过程中，I₂的作用是将粗钛从低温区转移到高温区．

（2010?枣庄一模）卤素单质的性质活泼，卤素的化合物应用广泛，研究卤素单质及其化合物具有重要意义．
（1）氯元素的原子结构示意图为

．
（2）二氧化氯（ClO₂）是一种广泛用于水处理消毒剂，与Cl₂相比，ClO₂不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有害的有机氯化物．制备ClO₂的方法有以下两种：
2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O…①
2NaClO₂+H₂O₂+H₂SO₄=2C1O₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O …②
你认为哪种方法最佳

②

（填序号），理由是

ClO₂中混有O₂，不会产生对人体有害的物质

．
（3）工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氯气，请写出反应的离子方程式

2C1^-+2H₂O

通电

.

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

2C1^-+2H₂O

通电

.

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

．
（4）碘钨灯具有比白炽灯寿命长且环保节能的特点．一定温度下，灯泡内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W（s）+I₂（g）

WI₂（g）．为模拟上述反应，准确称取0.508g碘、0.736g金属钨置于50.0mL
的密闭容器中，加热使其反应．如图是WI₂（g）的物质的量随时间变化关系图象，其中曲线I（0～t₂时间段）的反应温度为T₁，曲线II（从t₂开始）的反应温度为T₂，且T₂＞T₁．则：
①该反应的△H

小于

0（填“大于”或“等于”或“小于”）
②从反应开始到t₁时间内的平均反应速率v（I₂）=

（填序号）．
A．该反应的平衡常数表达式是K=

[WI2]

[W][I2]

B．灯丝附近温度越高，灯丝附近区域WI₂越易变为W而重新沉积到灯丝上
C．利用该反应原理可以提纯钨
（5）25℃时，向5mL含有KCl和KI浓度均为0.1mol/L的混合液中，滴加6mL0.1mol/L的AgNO₃溶液，先生成的沉淀是

AgI

，溶液中离子浓度由大到小的顺序是

c（K⁺）＞c（NO^-₃）＞c（Cl^-）＞c（Ag⁺）＞c（I^-）

[不考虑H⁺和OH^-．25℃时K_SP（AgCl）=1.8×10^-10、K_SP（AgI）=8.3×10^-17]．
（6）Mg常用作提纯Ti的试剂，已知：
①Mg（s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-641kJ/mol
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（l）△H=-770kJ/mol
请写出Mg与液态TiCl₄反应提纯钛的热化学方程式

2Mg（s）+TiCl₄（1）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=-512kJ?mol^-1

．

（2011?武昌区模拟）钛是一种重要的金属，工业上用钛铁矿（FeTiO₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）为原料制钛白粉（TiO₂），TiO₂常通过两种方法还原可制得Ti．
其中，2H₂SO₄+FeTiO₃=TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O．回答下列问题．
（1）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，该过程中发生反应的化学方程式有：
SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O和

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O

．
（2）滤液①中的溶质主要是FeSO₄，检验其中Fe²⁺的方法是：

取少许滤液①于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，然后滴入几滴氯水，溶液变为红色，说明其中含有Fe²⁺

．
（3）从TiOSO₄→H₂TiO₃需要加热，则加热的目的是

促进TiOSO₄的水解

．
（4）电解TiO₂来获得Ti是以TiO₂作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池．其阴极反应的电极反应式为

TiO₂+4e^-=Ti+2O^2-

．
（5）因为TiO₂ （s）+2Cl₂ （g）

TiCl₄（l）+O₂ （g）；△H=+151kJ/mol反应难于发生，所以工业上不能直接由TiO₂和Cl₂反应来制取TiCl₄．当反应体系中加入碳后，反应分如下两步进行（如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同）．
2C（s）+O₂（g）=2CO （g）；△H=-221kJ/mol．
TiO₂（s）+2C （s）+2Cl₂ （g）

TiCl₄ （l）+2CO （g）；△H=

-70 kJ/mol

．
（6）从化学平衡的角度解释：往TiO₂和Cl₂反应体系中加入碳后，能使反应TiO₂ （s）+2Cl₂ （g）

TiCl₄（l）+O₂ （g）顺利进行的原因是

碳单质与氧气反应减小产物浓度，导致平衡向正反应方向移动，使反应顺利进行

．

钛是一种重要的金属，工业上用钛铁矿（主要成分为FeTiO₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂ 等杂质）为原料制钛白粉（TIO₂），TiO₂常通过两种方法可制得 Ti．

其中，2H₂SO₄+FeTiO₃=TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O．回答下列问题．
（l）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，该过程中发生反应的化学方程式有：
SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O 和

（2）滤液①中的溶质主要是 FeSO₄，检验其中Fe²⁺的方法是：

．
（3）从 TiOSO₄→H₂TiO₃需要加热，则加热的目的是：

．
（4）电解 TiO₂来获得 Ti 是以 TiO₂作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池．其阴极反应的电极反应式为：

．
（5）从化学平衡的角度解释：往TiO₂和Cl₂反应体系中加入焦炭后，能使反应 TlO₂（s）+2Cl₂（g）═TlCl₄（l）+O₂（g）顺利进行的原因是：

．

1998年两位希腊化学家在《科学》杂志上发表论文，称他们在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池，如下图(a)中，氢和氮在电极上合成了氨，且转化率达到了78％。用来合成氨的电解质在电解池里传导H⁺的作用，它是一种固体复合氧化物(缩写为SCY)，具有钙钛矿晶体构型[最小重复单元见图(b)]，电解池的两个电极则是吸附在SCY内外表面上的金属钯多晶薄膜。

(1)写出上述电解池阴、阳两极发生的反应和电解池的总反应方程式。

阳极_______________________________________________________________；

阴极_______________________________________________________________；

总反应方程式_________________________________________________________。

(2)钙钛矿晶体中，每个钛原子周围与它最接近且等距离的钛原子共有_____个，氧、钙、钛(Ti)的原子个数比是__________。

试题分类