题目内容

(15分)21世纪是钛的世纪。下面是利用钛白粉(TiO2)生产海绵钛(Ti)的一种工艺流程：

已知：

① Mg(s)＋Cl2 (g)＝MgCl2 (s) △H＝－641 kJ·mol－1

② Cl2(g)＋1/2Ti (s)＝1/2TiCl4 (l) △H＝－385 kJ·mol－1

（1）反应Ⅰ在800～900℃下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为 。

（2）反应Ⅱ的热化学方程式为 。

（3）反应Ⅱ中充入气体Ar的原因是 。

（4）在800℃～1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如图所示。图中b是电源的 极，阴极的电极反应式为 。

（15分） （每空3分）

（1）TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO；

（2）2Mg(s)+TiCl4(l)=2MgCl2(s)+Ti(s) △H=-512kJ·mol-1

（3）作保护气，防止金属被氧化 （4）正 TiO2 +4e－=Ti+2O2－

【解析】

试题分析：反应I、由工艺流程图及题中信息可知反应物为氯气、二氧化钛和焦炭，生成物为四氯化钛和一种可燃性气体，根据反应前后元素种类不变，可知此可燃性气体是由碳元素和氧元素组成的一氧化碳，反应的化学方程式为：TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO；

（2） 反应 II、镁与四氯化钛在氩气氛围中高温下生成金属钛与氯化镁，根据盖斯定律，①×2-②×2得－641 kJ·mol－1×2+385 kJ·mol－1×2=-512kJ·mol-1，反应的热化学方程式是2Mg(s)+TiCl4(l)=2MgCl2(s)+Ti(s) △H=-512kJ·mol-1

（3）Ar性质稳定，在高温下与镁不反应，反应Ⅱ中充入气体Ar的原因是作保护气，防止金属被氧化；

（4）在800℃～1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛，二氧化钛得电子，作阴极，与电源负极相连，则图中b是电源的正极，阴极的电极反应式为TiO2 +4e－=Ti+2O2－ 。

考点：考查钛生产的工艺流程，盖斯定律的应用，电解等知识。

练习册系列答案
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（8分）草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O。为测定草酸晶体中草酸的质量分数，进行下列实验。

①称取m g草酸晶体，配成100.0 mL溶液。

②用移液管取25.0mL所配草酸溶液放入于锥形瓶中，加入适量稀H2SO4后，用浓度为c mol/L KMnO4溶液滴定。滴定时，所发生反应为：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4K2SO4＋10CO2↑＋2MnSO4＋8H2O

请回答下列问题：

（1）实验②中，除移液管、锥形瓶、烧杯、铁架台外，还需要的实验仪器主要有： 、 。

（2）本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_________（填编号）。

（3）判断达到滴定终点的现象是 。

（4）若滴定时，滴定前后两次读数分别为a mL和b mL，由此计算出草酸晶体中草酸的质量分数为_____。若读取读数a时仰视，读取读数b时俯视，则所测得草酸的质量分数____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

下列关于氨气的说法正确的是

A．氨既能用浓硫酸干燥也能用无水CaCl2干燥

B．NH3是电解质，所以氨水能导电

C．NH3可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝

D．用水吸收NH3用如图装置可防止倒吸

氧气与甲烷的混合气体中，若氧气与甲烷的质量比为4：1（极易爆炸），则其体积比为

A．2：1 B．1：1 C．1：4 D．1：2

下列物质中，属于电解质的是

A．三氧化硫 B．食盐水 C．蔗糖 D．烧碱

室温时，向20 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液中不断滴入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，溶液的pH变化曲线如图下图所示。在滴定过程中，关于溶液中离子浓度大小关系的描述不正确的是

A．a点时：c( CH3COOH)＞c( Na+)＞c( CH3COO－)>c( H+)＞c( OH －)

B．b点时：c( Na+) =c( CH3COO－)>c(H+)=c( OH－)

C．c点时：c(OH－)=c(CH3COOH) +c(H+)

D．d点时：c(Na+)>c(OH－) >c(CH3COO－)>c(H+)

下列反应的离子方程式正确的是

A．HCO3－的水解方程式为：HCO3－＋H2O H2CO3＋OH—

B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2 + 2H2O + 4e－＝4OH－

C．用铜做电极电解NaCl溶液：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH—

D．用惰性电极电解CuCl2溶液：2Cu2＋＋2H2O4H＋＋O2↑＋2Cu

下列离子方程式正确的是

A．氢氧化铜与盐酸反应：OH－＋H＋＝H2O

B．铁投入稀硫酸中：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑

C．铜片插入硝酸银溶液中：Cu＋Ag＋＝Cu2＋＋Ag

D．碳酸钙溶于稀盐酸中：CaCO3＋2H＋＝Ca2＋＋H2O＋CO2↑

(16分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，又称保险粉，是印刷工业中重要的还原剂。某课题小组进行如下实验：

I．【查阅资料】

（1）连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇。

（2）2Na2S2O4＋4HCl= 4NaCl＋S↓＋3SO2↑＋2H2O；Na2S2O3＋2HCl= 2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O。

II．【制备方法】

75℃时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中，通入SO2进行反应，完成其反应方程式：

冷却至40～50℃，过滤，用 洗涤，干燥制得Na2S2O4。

III．【Na2S2O4的性质】

（1）Na2S2O4溶液在空气中易被氧化．课题小组测定0.050mol/L

Na2S2O4溶液在空气中pH变化如图所示：0～t1段主要先生成HSO3－，根据pH变化图，HSO3－的电离程度 水解程度(填“＜”或“＞”)。

课题小组推测Na2S2O4溶液在空气中易被氧化，0～t1段发生离子反应方程式为 。t3时溶液中主要阴离子符号是 。

（2）隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解，得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体为 (填化学式)．

请你设计实验验证产物有Na2S2O3存在，完成下表中内容。

(供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)

实验步骤(不要求写出具体操作过程)

预期的实验现象和结论

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