题目内容

18．二氧化钛是钛的重要化合物，钛白（纯净的二氧化钛）是一种折射率高、着色力和遮盖力强、化学性质稳定的白色颜料．从钛铁矿（主要成分FeTiO3，含Fe2O3、SiO2等杂质）制取二氧化钛，常用硫酸法，其流程如下：

（1）钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4，该反应的化学方程式FeTiO3+2H2SO4═FeSO4+TiOSO4+2H2O．
（2）为提高“固体熔块”水浸取时的浸出率，除了采用循环浸取、延长时间、熔块粉碎外，适宜的条件还可以选择连续搅拌、适当升高温度（任写一种）．
（3）过滤时所需玻璃仪器为漏斗、玻璃棒和烧杯．从滤液中得到X为绿矾（FeSO4•7H2O）晶体的实验操作依次为：加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、低温干燥．实验室要配制、保存该溶液时需加少量铁屑，目的是防止Fe2+被氧化．
（4）第③步反应化学方程式TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4．
（5）若实验时需要450mL2mol/L的NaOH溶液，则在精确配制时，需用托盘天平称取NaOH固体40.0g，所使用的仪器除托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙外，还必须有500ml容量瓶（填仪器名称）．

分析 钛铁矿（主要成分FeTiO3，含Fe2O3、SiO2等杂质）加入浓硫酸加热反应得到固体熔块，加入水水浸，得到浸取液中加入铁屑防止亚铁离子被氧化为铁离子，过滤得到X晶体为为绿矾（FeSO4•7H2O）晶体和滤液TiOSO4，加入水反应生成H2TiO3，高温煅烧得到二氧化钛，
（1）钛铁矿主要成分FeTiO3与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4，结合原子守恒配平书写化学方程式；
（2）为提高“固体熔块”水浸取时的浸出率可以连续搅拌，升高温度，循环浸取、延长时间、熔块粉碎等；
（3）亚铁离子易被空气中氧气氧化为铁离子，避免亚铁离子被氧化且不引入杂质，加入铁屑可以防止亚铁离子被氧化；
（4）第③步反应是TiOSO4加入水反应生成H2TiO3和硫酸的反应；
（5）若实验时需要450mL2mol/L的NaOH溶液，实验室中无450ml容量瓶，需要在500ml容量瓶中进行配置，然后取出450ml溶液，则在精确配制时需要认真的质量依据500ml溶液计算，

解答 解：钛铁矿（主要成分FeTiO3，含Fe2O3、SiO2等杂质）加入浓硫酸加热反应得到固体熔块，加入水水浸，得到浸取液中加入铁屑防止亚铁离子被氧化为铁离子，过滤得到X晶体为为绿矾（FeSO4•7H2O）晶体和滤液TiOSO4，加入水反应生成H2TiO3，高温煅烧得到二氧化钛，
（1）钛铁矿主要成分FeTiO3与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4，结合原子守恒配平书写化学方程式为：FeTiO3+2H2SO4═FeSO4+TiOSO4+2H2O，
故答案为：FeTiO3+2H2SO4═FeSO4+TiOSO4+2H2O；
（2）为提高“固体熔块”水浸取时的浸出率，适宜的条件可以选择，连续搅拌，升高温度，循环浸取、延长时间、熔块粉碎等，
故答案为：连续搅拌、适当升高温度；
（3）亚铁离子易被空气中氧气氧化为铁离子，避免亚铁离子被氧化且不引入杂质，加入铁屑可以防止亚铁离子被氧化，2Fe3++Fe=3Fe2+，
故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）第③步反应是TiOSO4加入水反应生成H2TiO3和硫酸的反应 的化学方程式为：TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4，
故答案为：TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4；
（5）若实验时需要450mL2mol/L的NaOH溶液，实验室中无450ml容量瓶，需要在500ml容量瓶中进行配置，然后取出450ml溶液，则在精确配制时需要认真的质量依据500ml溶液计算，需用托盘天平称取NaOH固体质量=0.5L×2mol/L×40g/mol=40.0g，所使用的仪器除托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙外，还必须有 500ml容量瓶，
故答案为：40.0，500ml容量瓶；

点评 本题考查了物质提纯、分离、制备等流程分析判断，一定物质的量浓度溶液的配制，难度不大，易错题为氢氧化钠的质量，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
20．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
A．石灰乳与稀盐酸反应：OH-+H+═H2O
B．用稀硫酸除去铜绿：4H++Cu2（OH）2CO3═2Cu2++CO2↑+3H2O
C．NaHCO3溶液中滴加过量的Ba（OH）2溶液：2HCO3-+2OH-+Ba2+═BaCO3↓+CO32-+2H2O
D．等体积、等浓度的Ca（HCO3）2溶液与NaOH溶液反应Ca2++2HCO3-+2OH-═CaCO3↓+2H2O+CO32-
9．三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体（K3[Fe（C2O4）3]•3H2O）有很重要的用途．可用如图流程来制备．根据题意完成下列各题：

（1）要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是bcae．（按前后顺序填）
a．过滤洗涤     b．蒸发浓缩     c．冷却结晶    d．灼烧    e．干燥
某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe（C2O4）3]•3H2O）中铁元素含量，做了如下实验：
步骤1：称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液．
步骤2：取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同时，MnO4-被还原成Mn2+．向反应后的溶液中加入一定量锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍里酸性．
步骤3：在酸性条件下，用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，共做三次实验，平均消耗KMnO4溶液20.00ml，滴定中MnO4-，被还原成Mn2+．
（2）步骤1中，配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有250ml容量瓶；
主要操作步骤依次是：称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀．
（3）步骤2中，加入锌粉的目的是将Fe3+全部还原成Fe2+．
（4）步骤3中，发生反应的离子方程式为：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O．
（5）步骤2中，若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量偏高．（选填“偏低”、“偏高”、“不变”）
（6）某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾（K3[Fe（C2O4）3]）在一定条件下加热分解，所得固体的质量为5.42g，同时得到密度为1.647g/L（已折合成标准状况下）气体（是物质的量之比为4：5的混合气体）．研究固体产物得知，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3．写出该分解反应的化学方程式2K3[Fe（C2O4）3]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2．
6．为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中C02的含量及有效地开发利用C02科学家正在研究如何将C02转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用C02来生产燃料甲醇，一定条件下发生反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）如图1表示该反应过程中能量（单位为kJ．mol-1）的变化：
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是C（填字母）．
A．△H＞0，△S＞0     B．△H＞O，△S＜0
C△H＜O．△S＜O       D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为3L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件发生反应：C02（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H20（g），经测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）=0.025mol/（L．min）．
②此条件下，该反应的平衡常数K=48．
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是BD．
A．升高温度
B．将CH3OH（g）及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．向该容器中再充入1molCO2和3mol H2
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-738.4 kJ•mol-1．
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醉、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠；其正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-═4OH-．
13．现有如下各实验：A．将1gKCl加入10g沸腾的水中； B．将1g可溶性淀粉加入到100g水中，搅拌均匀后煮沸；C．将1gCaCO3粉末加入100g水中充分振荡； D．将0.1g植物油加入发哦10g水中，充分振荡混匀；E．将96mL乙酸与5mL水充分混合．
上述实验中所得到的分散系，属于溶液的有AE，属于胶体的是B，属于浊液的是CD．
3．下列有关物质的性质与应用相对应的是（　　）
A．二氧化锰具有强氧化性，可用作H2O2分解的氧化剂
B．浓硝酸在常温下能使铝钝化，可用铝槽车运输浓硝酸
C．K2FeO4具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
D．SO2具有漂白性，能使紫色KMnO4溶液褪色
10．可以用来鉴别甲烷和乙烯，还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法的是（　　）
A．将混合气体通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶
B．将混合气体通过盛有适量溴水的洗气瓶
C．将混合气体中通入氢气，在Ni催化加热的条件下反应
D．将混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
7．已知镁和稀硝酸反应，还原产物是N2O；若硝酸极稀，则还原产物为NH3，并与过量的硝酸反应生成 NH4NO3．现有9.6g镁与 1L 1.1mol/LHNO3（过量）充分反应后收集到 aL的气体（标准状况下），同时测得c（NH4+）=0.08mol/L（设反应前后溶液的体积不变）．下列叙述正确的是（　　）
A．a为0.896B．有0.16mol HNO3被还原
C．反应后溶液中c（NO3-）为0.98mol/LD．反应中转移电子0.4mol
8．多选题：下列关于实验的操作、原理的叙述，正确的是 （　　）
A．硫酸亚铁铵晶体过滤后用无水乙醇洗涤，阿司匹林晶体过滤后用水洗涤
B．牙膏中的安息香酸钠、氟化钠等溶于水，水解使溶液显酸性
C．要在溶液中将MnO4-完全转化为Mn2+，可向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液至紫色完全消失
D．用盐析的方法从油脂皂化反应的混合液中分离出高级脂肪酸钠
E．用蒸馏的方法除去Na+、SO42-、Cl-等杂质

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网