题目内容

元素锶（Sr）位于周期表第5周期第IIA族。碳酸锶（SrCO3）被广泛用于彩色电视机的阴极射线管。以天青石（主要成分为SrSO4，含不溶性杂质）为原料制取高纯碳酸锶的“煅烧浸取法”部分工艺流程示意如下。

（1）写出与元素锶同族第3周期元素的原子结构示意图：         。
（2）隔绝空气高温焙烧中，若0.5mol SrSO4中只有S被还原，转移了4mol电子。写出该反应的化学方程式：                 。
（3）制取高纯碳酸锶过程中，常用乙醇胺（HOCH2CH2NH2）作为CO2吸收剂。乙醇胺水溶液显弱碱性（与NH3溶于水原理相似），原因是         （用离子方程式表示）。
（4）该流程中过滤2之后还有除杂等多步操作，其中最后两步是           。
（5）“低温湿法”是一种制取碳酸锶的方法：将天青石粉末与碳酸钠溶液混合，70oC下加热1～2h后，经一系列操作，得到碳酸锶。主要反应为：
SrSO4（s）+CO（aq）     SrCO3（s）+SO（aq）
[已知：70oC时，Ksp（SrSO4）=3．3×10－7，Ksq（SrCO3）=1．1×10－10]
上述反应的平衡常数K=                。
（6）通过“低温湿法”得到的碳酸锶纯度较低，可能的原因是               （写一种）。

（14分）（1）（2分）  
（2）SrSO4+4CSrS+4CO↑（3分） 
（3）HOCH2CH2NH2+H2OHOCH2CH2NH3++OH—（3分）  
（4）洗涤、烘干（2分）  
（5）3×103（2分） 
（6）还含有天青石中原有的不溶性杂质（或SrSO4(s)+CO32—(aq)SrCO3(s)+SO42—(aq)是可逆反应，SrCO3中必定混有SrSO4）（2分）

解析试题分析：（1）第3周期第IIA族元素为镁，核电荷数为+12，核外电子层结构为282；（2）根据题意可知，硫元素的化合价由+6降为—2，根据电子、原子守恒可知，该反应式为SrSO4+4CSrS+4CO↑；（3）NH3+H2ONH3?H2ONH4++OH—，由相似性可知，HOCH2CH2NH2+H2OHOCH2CH2NH3++OH—；（4）过滤之后，需要洗涤沉淀，除去沉淀表面吸附的可溶物，然后再干燥，除去水分；（5）根据题意，K====3×103；（6）SrSO4(s)+CO32—(aq)SrCO3(s)+SO42—(aq)是可逆反应，SrCO3中必定混有SrSO4等不溶性杂质。
考点：考查物质结构和元素周期表、氧化还原反应、离子方程式、混合物的分离和提纯、溶度积和化学平衡常数的计算、沉淀的转化等相关知识。

练习册系列答案
相关题目

我国高炉生产各方面取得了显著进步，但在资源和能源利用率、高炉大型化、提高产业集中度以及环保等方面还跟国际存在很大差距，有待进一步提高，努力向钢铁强国迈进。
（1）高炉炼铁的原料有铁矿、焦炭和石灰石，其中起熔剂作用的是          ，目的是除去铁矿石中的脉石，其产物密度比铁    ，所以在铁水的       （填“上部”或“下部”）形成炉渣而与铁水分离。
（2）焦炭在高炉炼铁中起着举足轻重的作用，下列不属于焦炭作用的是     。

A．作为燃料，为炼铁中的化学反应反应（删去）提供能量
B．作为还原剂与二氧化碳反应产生还原氧化铁的一氧化碳
C．对高炉中的物料起到支撑和疏散的作用
D．作为熔剂，除去铁矿石中的杂质
（3）高炉炼铁的污染非常严重，目前我国部分大城市中的钢铁厂借着搬迁的机会也在进行着工艺改进。高炉炼铁导致的环境污染有                。
（4）写出高炉炼铁中与碳元素有关的氧化还原反应化学方程式：
                                                                     。

钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）制备Ti等产品的一种工艺流程示意图如下：

已知：① TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中。 ②常温下，难溶电解质溶解度与pH关系图。
③25 ℃时TiO(OH)2溶度积Ksp=1×10-29

回答下列问题：
（1）写出钛铁矿酸浸时，反应的离子方程式                                。
（2）操作Ⅱ包含的具体操作方法有                                        。
（3）向“富含TiO2＋溶液”中加入Na2CO3粉末的作用是                       ， TiO2＋水解的离子方程式为                               ，当溶液pH=       时，TiO(OH)2已沉淀完全。
（4）加入铁屑将Fe3+转化为Fe2+的原因是                                 。

工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的某工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分
为钛酸亚铁( FeTiO3)．其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。

完成下列填空：
（1）步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的反应的离子方程式为____。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的____（填字母序号）。
a．熔沸点差异    b溶解性差异    c氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需进行的操作是____（填操作名称）。
（4）可利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分MnO2）反应生产硫酸锰，则反应的离子方程式为                
（5）利用下图装置，石墨作阳极，钛网作阴极，熔融CaF2－CaO做电解质，可获得金属钙，钙再作为还原剂，可还原二氧化钛制各金属钛。

①阳极所发生的反应为________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是____。
（6）_T业上用4.0吨钛铁矿制得1. 6吨的二氧化钛，则钛铁矿中钛元素的质量分数是____。
（假设生产过程中钛没有损失）

利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4]，生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下：

已知：TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42—。请回答：
（1）步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是                     。
步骤②得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、                                          。
（1）步骤④的离子方程式是                                                           。
（1）步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及                           。
（1）硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为             。
（1）用平衡移动的原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因                            。
（1）为测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数，取晶体样品a g，溶于稀硫酸配成100．00 mL溶液，取出20．00 mL溶液，用KMnO4溶液滴定（杂质与KMnO4不反应）。若消耗0．1000 mol?L-1 KMnO4溶液20．00 mL，所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为（用a表示）                  。

TiO2俗称钛白粉，用途广泛，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。工业上利用TiO2制备金属钛的流程如下。

已知：I．
Ti(s)＋O2(g)=TiO2(s)                       △H=－946 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g)                       △H=－221 kJ·mol－1
Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)                    △H=－815 kJ·mol－1
II．某温度下各物质的沸点如下：

物质
TiCl4
FeCl3
SiCl4
AlCl3
沸点/℃
136
310
56.5
180
 
回答下列问题：
（1）在氯化工序中发生反应：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO (g) 。试计算其反应的△H=       kJ?mol－1；反应的平衡常数表达式K=             ，在下图中作出TiCl4达到平衡后百分含量随温度的变化趋势图。

（2）氯化过程中带入的副产物有FeCl3、SiCl4和AlCl3，可用      方法获得较纯净的TiCl4。
（3）TiO2与Cl2反应：TiO2（s）+2Cl2（g）TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ?mol－1。该反应在高温条件下但难以发生，但加入碳后反应能顺利进行，试解析上述原因                                        
(4)还原工序要在惰性气体的气氛中进行的理由是_______________________。
（5）制取Ti的新工艺是用二氧化钛作阴极，以石墨为阳极，以CaCl2熔盐做电解质（在熔融状态下能传导O2－），电解而得到Ti，该工艺具有操作简单，成本低，无污染等优点，写出电解制备金属钛时阴极的电极反应式：               。

下图是工业上生产碳酸锂的部分工艺流程，请根据流程图及已知信息回答问题。

②
③几种物质不同温度下的溶解度。

（1）从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。写出图中①、②、③表示的各物质，步骤II中反应的离子方程式是       。

（2）已知滤渣2的主要成分有Mg（OH）2和CaCO3，写出生成滤渣2反应的离子方程式：
                      。
（3）向滤液2中加入饱和Na2CO，溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是        。
（4）工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。
①将粗产品Li2CO3溶于盐酸作用解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择半透膜隔开，用惰性电极电解。阳极的电极反应式是          。
②电解后向产品LiOH溶液中加入过量NH4HCO，溶液生成Li2CO3反应的化学方程式是    。

金属锂是原子能工业和新能源工业中的重要物质。工业上常用β—辉锂矿(主要成分是LiAlSi2O6，含有少量钙、镁杂质)制备金属锂，其生产流程如下：

已知Li2CO3微溶于水。请回答下列问题：
（1）写出LiAlSi2O6与硫酸反应的化学方程式_______________________。
（2）沉淀B的主要成分是_____________(写化学式)。
（3）蒸发浓缩Li2SO4溶液时，需要使用的硅酸盐质仪器有蒸发皿、_________和_________。
（4）上述生产流程中蒸发浓缩Li2SO4溶液的目的是____________________。
（5）金属锂用于锂电池时，常用FeF3作其正极的活性物质，FeF3常用FeCl3与40%HF溶液反应制备。在制备过程中需要选用特制聚四氟乙烯材料的容器进行反应，而不是用普通的玻璃仪器或陶瓷仪器，其原因是_________________________________(用化学反应方程式表示)。
（6）金属锂可用于储存氢气，其原理是：①2Li＋H2＝2LiH，②LiH＋H2O＝LiOH＋H2↑。若已知LiH的密度为0.82g·cm-3，用金属锂吸收224L H2（标准状况）恰好完全反应，则生成的LiH的体积与被吸收的氢气的体积之比为1: ______(精确到整数)。

有关接触法制硫酸的叙述不正确的是（　　）。

A．硫磺和硫铁矿均可作为生产原料
B．将矿石粉碎，是为了提高矿石的利用率
C．反应中通入过量的空气是为了提高FeS2和SO2的转化率
D．从吸收塔出来的硫酸经浓缩后可以变成发烟硫酸

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