钛白粉(主要成分是TiO2).广泛用于油漆.塑料.造纸等行业.还可用作乙醇脱水.脱氢的催化剂.下图是以钛铁矿(主要成分FeTiO3.钛酸亚铁)为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO4·7H2O的工艺流程图.(1)钛铁矿与硫酸发生反应①的化学方程式为 ,在TiOSO4和FeSO4溶液中加入Fe的目的是 .(2)溶液Ⅱ中TiOSO4在加热条件下发生水解反应②的离子方� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

钛白粉（主要成分是TiO₂），广泛用于油漆、塑料、造纸等行业，还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂。下图是以钛铁矿（主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO₄·7H₂O的工艺流程图。

（1）钛铁矿与硫酸发生反应①的化学方程式为       ；在TiOSO₄和FeSO₄溶液中加入Fe的目的是       。
（2）溶液Ⅱ中TiOSO₄在加热条件下发生水解反应②的离子方程式为      ；可回收利用的物质是       。
（3）为测定溶液Ⅱ中TiOSO₄的含量，首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO²⁺ +Al+6H⁺=3Ti³⁺+Al³⁺+3H₂O。过滤后，取出滤液20.00 mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用       （填一种玻璃仪器的名称）滴加0.1000mol·L^－¹ FeCl₃溶液，当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30.00mL FeC1₃溶液。待测钛液中TiOSO₄的物质的量浓度是        。

（12分）（1）FeTiO₃+2H₂SO₄=TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O（2分）
防止Fe²^＋被氧化，以获得纯净的副产品FeSO₄·7H₂O（2分）
（2）TiO²⁺+2H₂O=H₂TiO₃↓ +2H⁺（2分） H₂SO₄（2分）
（3）酸式滴定管（2分） 1.50 mol?L^－¹（2分）

解析试题分析：（1）根据质量守恒定律及题意可知，①为复分解反应，反应物是FeTiO₃和H₂SO₄，产物是TiOSO₄、FeSO₄、H₂O，用观察法可配平；根据生产FeSO₄·7H₂O的目的判断，加入Fe可使Fe³⁺还原为Fe²⁺，保护Fe²⁺不被氧化，以获得纯净的副产品绿矾；（2）硫酸是强酸，则SO₄^2—不能水解，而H₂TiO₃是弱酸，TiO₂²⁺能水解，加热能使TiOSO₄彻底水解，生成H₂TiO₃沉淀和H₂SO₄，根据电荷、原子守恒可书写其离子方程式；该反应生成的H₂SO₄可以在反应①中循环利用，因此可回收；（3）FeCl₃溶液显酸性，需要使用酸式滴定管盛放；3TiO²⁺+Al+6H⁺=3Ti³⁺+Al³⁺+3H₂O、Ti³⁺(紫色) +Fe³⁺+H₂O = TiO²⁺(无色) +Fe²⁺+2H⁺，Fe³⁺+3SCN^—Fe(SCN)₃（血红色），则达到滴定终点时消耗的FeCl₃或Fe³⁺为0.1000mol·L^－¹×30.00×10^－³L，与Fe³⁺反应的Ti³⁺、被Al还原的TiO²⁺和Fe³⁺的物质的量相等，都是0.1000mol·L^－¹×30.00×10^－³L；10mL待测钛液中TiOSO₄为0.1000mol·L^－¹×30.00×10^－³L×，
则c(TiOSO₄)==1.50 mol·L^－¹。
考点：是物质制备型工艺流程题，是近年高考的热点，主要考查了核心反应的化学方程式和离子方程式的书写、解释投料的目的、原子经济、滴定管的选择、滴定实验数据处理与计算等。

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实验室里气体的除杂或尾气的收集，选用装置正确的是

氯气和氮氧化物都是重要的化工原料，但进入大气后，都对环境造成污染。
【Ⅰ】已知：2KMnO₄+16HCl（浓）= 2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+ 8 H₂O，在实验室可用二氧化锰固体或高锰酸钾固体和浓盐酸反应制取氯气。可供选用的发生装置如下图。

（1）若用高锰酸钾固体和浓盐酸反应制取氯气，发生装置是      。(选填A或B或C)
（2）写出用二氧化锰固体和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式：                   。
（3）常用NaOH溶液吸收氯气防止污染。写出该反应的离子方程式                。
【Ⅱ】已知：NO₂₊NO+2NaOH=2NaNO₂₊H₂O，可用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物。
（1）在该反应中，氧化剂是        。
（2）汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式：                                 。

有A、B、C、D、E、F六种物质，它们之间相互转化关系如图所示(条件及部分产物未标出)。

（1）若A、D为气体，都能使澄清的石灰水变浑浊；B、F做焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察为紫色， B、C为正盐，F的溶液为紫红色。则C和F在酸性溶液中发生反应②的离子方程式为              。
（2）若1 mol A分子中含有3 mol极性共价键， B、C、F都是短周期元素组成的非金属单质；常温下，只有D为固体，其它为气体。则反应③的化学方程式为                                    。
某同学设计了如图所示装置（夹持仪器省略）进行上述(2)中物质B的化学性质探究。

①你认为此装置设计是否合理？若不合理如何改进：                       。(若合理此问不答)
②Ⅱ中产生的现象是                                                                 。
③反应几分钟后，检验Ⅲ中可能含有的金属阳离子的实验操作是                            。
④通过以上探究，气体B的主要化学性质是                                             。

（11分）苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理：

实验方法：一定量的甲苯和KMnO₄溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知：苯甲酸相对分子质量是122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点。
（1）操作Ⅰ为，操作Ⅱ为。
（2）无色液体A是，定性检验A的试剂是，现象是。
（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。

序号	实验方案	实验现象	结论
①	将白色固体B加入水中，加热，溶解，Ⅰ	得到白色晶体和无色溶液	————
②	取少量滤液于试管中， Ⅱ	生成白色沉淀	滤液含有Cl^-
③	干燥白色晶体， Ⅲ	Ⅳ	白色晶体是苯甲酸

（4）纯度测定：称取1.220g产品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10^-3mol。产品中苯甲酸质量分数为（保留两位有效数字）。

实验室制取少量溴乙烷的装置如图所示。根据题意完成下列填空：

（1）圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、         和1:1的硫酸。配制体积比1：1的硫酸所用的定量仪器为          （选填编号）。
a．天平     b．量筒   c．容量瓶   d．滴定管
（2）写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式                                        。
（3）将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中，冰水混合物的作用是                    。
试管A中的物质分为三层（如图所示），产物在第    层。
（4）试管A中除了产物和水之外，还可能存在       、
         (写出化学式)。
（5）用浓的硫酸进行实验，若试管A中获得的有机物呈棕黄色，除去其中杂质的正确方法是     （选填编号）。
a．蒸馏                       b．氢氧化钠溶液洗涤
c．用四氯化碳萃取             d．用亚硫酸钠溶液洗涤
若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色，使之褪色的物质的名称是              。
（6）实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口，其原因是：             。

（14分）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，主要成分为CuFeS₂，含少量脉石。为测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：

用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe₃O₄和SO₂气体，实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，消耗标准碘溶液20.00mL。请回答下列问题：
（1）将样品研细后再进行反应，其目的是；标准碘溶液应盛放在（填“碱式”或“酸式”）滴定管中。
（2）装置a的作用是
（填序号）。

A．除去空气中的二氧化碳	B．除去空气中的水蒸气
C．有利于气体混合	D．有利于观察、控制空气流速

（3）若去掉c装置，会使测定结果（填“偏低”、“偏高”或“无影响”）           ，写出影响测定结果的化学方程式：                   。
（4）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是            。
（5）通过计算可知，该黄铜矿的纯度为             。

含硫物质燃烧会产生大量烟气，主要成分是SO₂、CO₂、N₂、O₂。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气，并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。

回答下列问题：
Ⅰ．模拟烟气的制备
（1）用A装置制SO₂，化学反应方程式为                             。
（2）用B装置制CO₂，使用该装置优点的是                           。
（3）将制得的气体与空气充分混合，获得模拟烟气用于后续实验。
II．测定烟气中SO₂的体积分数
（4）将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置，其中C、D中盛有的药品分别是    、    。（填序号）
①KMnO₄溶液；②饱和NaHSO₃溶液；③饱和Na₂CO₃溶液；④饱和NaHCO₃溶液
（5）若模拟烟气的流速为amL/min，若t₁分钟后，测得量筒内液体体积为VmL，则SO₂的体积分数是               。
Ⅲ．测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率（已转化的SO₂占原有SO₂的百分比）
（6）将模拟烟气通过转化器E装置，E装置中盛有FeCl₂、FeCl₃的混合溶液，常温下，它可催化SO₂与O₂的反应，以达到脱硫目的。写出催化剂参与反应过程的离子方程式 ①SO₂+2H₂O+2Fe³⁺＝SO₄²^-+2Fe²⁺+4H⁺ ②                          。
（7）若模拟烟气仍以amL/min的流速通过转化器E装置，t₂分钟后，向E装置中加入酸化的BaCl₂溶液得到白色浑浊液，经     、洗涤、       、称量，得到mg固体。若实验的气体体积已折算为标准状况，则该转化器的脱硫效率是          。

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