28.(15分)聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。现用一定质量的铁的氧化物(如下图)为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe 2+。实验步骤如下:

(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制250mL4.8 mol·L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种带有刻度的移液管)外,还需_▲_

(2)步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是_▲_。  K^S*5U.C#O

A.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比     B.确定下一步还原所需铁的量

C.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量    D.确保铁的氧化物酸溶完全

(3)写出步骤Ⅳ中用NaClO3氧化时的离子方程式_▲_(提示:ClO3转化为Cl);

已知1mol HNO3的价格为0.16元,1mol NaClO3的价格为0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作为氧化剂的利弊,利是_▲_,弊是_▲_

(4)为了分析产品聚合硫酸铁溶液中SO42与Fe3+ 物质的量之比,有人设计了以下操作:

(a)取25mL聚合硫酸铁溶液,加入足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,白色沉淀经过过滤、洗涤、干燥后,称重,其质量为m g。

(b)另取25mL聚合硫酸铁溶液,加入足量铜粉,充分反应后过滤、洗涤,将滤液和洗液合并配成250mL溶液,取该溶液25.00mL,用KMnO4酸性溶液滴定,到达终点时用去0.1000 mol/L KMnO4标准溶液VmL。反应的离子方程式为:5Fe2+ + MnO4+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

回答下列问题:

①判断(a)步骤溶液中SO42离子已沉淀完全的方法是_▲_

②在(b)步骤中判断达到终点的现象是_▲_

③聚合硫酸铁中SO42与Fe3+的物质的量之比为_▲_(用含m、V的代数式表示)。

24.(15分)TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。  K^S*5U.C#O

I、工业上用钛矿石(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过下述反应制得:

其中,步骤②发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。

(1)净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO?答:_________(填“需要”或“不需要”)

(2)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,写出该过程中发生反应的化学方程式。答:                           

II、TiO2可通过下述两种方法制备金属钛:

方法一是电解TiO2来获得Ti(同时产生O2):将处理过的TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaCl2为电解液,用碳块作电解槽池。  K^S*5U.C#O

(3)阴极反应的电极反应式为___________________________________。

(4)电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。

(5)方法二是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4,再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生:TiO2 (s) +2Cl2 (g)  TiCl4(l) + O2 (g)  K^S*5U.C#O

H = +151 kJ·mol-1

所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反应(即氯化反应)来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后,碳与上述反应发生耦合,使得反应在高温条件下能顺利进行

从化学平衡的角度解释:往氯化反应体系中加入碳时,氯化反应能顺利进行的原因。

答:____________________________________________________________。

 0  41889  41897  41903  41907  41913  41915  41919  41925  41927  41933  41939  41943  41945  41949  41955  41957  41963  41967  41969  41973  41975  41979  41981  41983  41984  41985  41987  41988  41989  41991  41993  41997  41999  42003  42005  42009  42015  42017  42023  42027  42029  42033  42039  42045  42047  42053  42057  42059  42065  42069  42075  42083  447348 

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