题目内容

钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染．

请回答下列问题：
（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，请写出铁原子结构示意图
 
．
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式
 
．
（3）氯碱厂获得Cl2的离子方程式为
 
．
TiCl4 Mg MgCl2 Ti
熔点/℃ -25.0 648.8 714 1667
沸点/℃ 136.4 1090 1412 3287
（4）由TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于
 
℃即可．
（5）为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为
 
 时，理论上Cl2的利用率最大．
考点：物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,离子方程式的书写,化学方程式的有关计算
专题：实验设计题,元素及其化合物
分析：（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，有4个电子层；
（2）钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛，还生成氯化铁、CO；
（3）利用电解饱和食盐水获得氯气；
（4）真空蒸馏的方法分离得到Ti，由表格中数据可知，1412℃Mg、MgCl2为气态，而Ti没有熔化；
（5）由2FeTiO3+6C+7Cl2
 高温 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO、2Cl-+2H2O 
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-可知，14NaCl～2FeTiO3，氯气利用率最大．
解答： 解：（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，有4个电子层，则Fe的原子结构示意图为，故答案为：；
（2）钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛，还生成氯化铁、CO，该反应为2FeTiO3+6C+7Cl2
 高温 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO，故答案为：2FeTiO3+6C+7Cl2
 高温 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO；
（3）利用电解饱和食盐水获得氯气，离子反应为2Cl-+2H2O 
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-，故答案为：2Cl-+2H2O 
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-；
（4）真空蒸馏的方法分离得到Ti，由表格中数据可知，1412℃Mg、MgCl2为气态，而Ti没有熔化，则选择温度略高于1412℃即可蒸馏分离，故答案为：1412；
（5）由2FeTiO3+6C+7Cl2
 高温 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO、2Cl-+2H2O 
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-可知，14NaCl～2FeTiO3，氯气利用率最大，即NaCl与FeTiO3的物质的量之比为7：1，故答案为：7：1．
点评：本题以物质的分离提纯流程考查化学反应、物质的分离方法及原子结构等，侧重学生分析能力及知识迁移应用能力的考查，注意习题中的信息及数据处理，（5）中注意关系式的利用，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
A、48gO2、O3组成的混合物，在任何温度、压强下，不管混合物中各组分的比例，所含的原子数均为3NA
B、在标准状况下，18g水蒸气所占有的体积约为22.4 L
C、用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，若有0.4 mol HCl被氧化，则可制得氯气4.48 L
D、物质的量为1mol的任何物质在任何条件下含有的微观粒子数均为1NA
如表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp（25°C）．
电解质 电离方程式 电离常数K Ksp
H2CO3 H2CO3?H++HCO3-

HCO3-?H++CO32-		 K1=4.31×10-7
K2=5.61×10-11		 -
C6H5OH C5H5OH?C6H5O-+H+ 1.1×10-10 -
H3PO4 H3PO4?H++H2PO4-

H2PO4-?H++HPO42-
HPO42-?H++PO43-		 K1=7.52×10-3
K2=6.23×10-8
K3=2.20×10-13		 -
NH3?H2O NH3?H2O?NH4++OH- 1.76×10-5 -
BaSO4 BaSO4（s）?Ba2++SO42- - 1.07×10-10
回答下列问题：
（1）写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式：
 
．
（2）25°C时，向10mL 0.01mol?L-1C6H5OH溶液中滴加V mL 0.01mol?L-1氨水，混合溶液中粒子浓度关系正确的是
 
（填序号）．
a．若混合液pH＞7，则V≥10
b．V=5时，2c（NH3?H2O）+2c（NH4+）═2c（C6H5O-）+c（C5H5OH）
c．v=10时，混合液中水的电离程度小于0.01mol?L-1C6H5OH溶液中水的电离程度
d．若混合液pH＜7，则c（NH4+）＞c（C6H5O-）＞c（H+）＞c（OH-）
（3）水解反应的化学平衡常数称为水解常数（用Kb表示），类比化学平衡常数的定义．25°C时，Na2CO3第一步水解反应的水解常数Kb=
 
  mol?L-1．
（4）如图所示，有T1、T2不同温度下两条BaSO4
在水中的沉淀溶解平衡曲线（已知BaSO4的Ksp随温度升
高而增大）．
①T2
 
 25°C（填“＞”、“＜”或“=”）；
②讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，
下列说法正确的是
 
（填序号）．
a．加入Na2SO4不能使溶液由a点变为b点
b．在T1曲线上方区域（不含曲线）任意一点时，均有BaSO4沉淀生成
c．蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点（不含a、b）
d．升温可使溶液由b点变为d点．
甲乙两学生分别组装了如下装置，请你写出两装置的名称，电极名称，电极反应．
（1）甲装置名称：
 
Zn电极名称：
 
；电极反应：
 
C电极名称：
 
；电极反应：
 

（2）乙装置名称：
 
Cu电极名称：
 
；电极反应：
 
Fe电极名称：
 
；电极反应：
 
．
氢氟酸能腐蚀玻璃．25℃下，向20mL0.2mol?L-1的氢氟酸中滴加0.2mol?L-1的NaOH溶液时，溶液的pH变化如图所示．
已知：电离度（α）和电离平衡常数（K）一样，可以用来衡量弱电解质在稀溶液中的电离能力．电离度（α）=
n(已电离的弱电解质)
n(全部的弱电解质)
×100%
请回答下列问题：
（1）在氢氟酸的稀溶液中，通过改变以下条件能使氢氟酸的电离度[α（HF）]增大的是
 
，可使氢氟酸的电离平衡常数[Ka（HF）]增大的是
 
．
a．升高温度       b．向溶液中滴入2滴浓盐酸       c．加入少量NaF固体
（2）在此温度下，氢氟酸的电离平衡常数Ka（HF）为：
 
，电离度α（HF）为
 
%．
（3）下列有关图中各点微粒浓度关系正确的是
 
．
a．在A处溶液中：c（F-）+c（HF）=0.2mol?L-1
b．在B处溶液中：c（H+）+c（HF）=c（OH-）
c．在B处溶液中：c（Na+）＞c（F-）＞c（H+）＞c（OH-）
d．在A和B处溶液中都符合：
c(H+)?c(F+)
c(HF)
=Ka（HF）
（4）向此氢氟酸溶液中滴加10mL NaOH溶液后，请将HF分子与溶液中的离子浓度一起从大到小排序
 
．
A、B、C、D是中学化学教材中常见的4种单质，其中A是黄绿色气体，G是淡黄色固体，H是黑色粉末，常温常压下F是无色液体，I是E和F形成的浓溶液．仔细阅读后，请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：B
 
，G
 
，J
 
．
（2）将气体A溶于水，形成的溶液显示的性质可能有
 
．
A．氧化性      B．漂白性     C．酸性      D．碱性
（3）写出A与J的溶液在常温下反应的离子方程式
 
．
（4）1molG与足量的F反应共转移
 
个电子．
下列离子方程式书写正确的是（　　）
A、Cu与FeCl3溶液反应：Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B、碳酸钙溶于稀盐酸：CO32-+2H+=H2O+CO2↑
C、FeSO4溶液和NaOH溶液反应：Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
D、氯气溶于水：Cl2+H2O=2H++ClO-+Cl-
用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列叙述正确的是（　　）
A、标准状况下，22.4L H2O含有的分子数为NA
B、28g N2和N4组成的混合气体中含有的原子数为2NA
C、1mol?L-1 AlCl3溶液中含有的Cl-数目为3NA
D、2.3g Na与足量水反应，转移的电子数目为0.2NA
下列反应的离子方程式正确的是（　　）
A、铜和稀盐酸反应：Cu+2H+=Cu2++H2↑
B、碳酸氢钠溶于盐酸反应：CO
 
2-
3
+2 H+=CO2↑+H2O
C、钠与水反应：Na+H2O=Na++OH-+H2↑
D、Ba（OH）2溶液与H2SO4溶液反应：Ba2++2H++2OH-+SO
 
2-
4
=2H2O+BaSO4↓

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