题目内容

【题目】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：

（1）钛白粉是利用TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀，再煅烧沉淀制得的。TiO2+发生水解的离子方程式为 ；

（2）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： ；

（3）反应Ⅱ的热化学方程式为 ；

（4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有 ；

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

【答案】（1）TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+；

（2）2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO；

（3）2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ/mol；

（4）Mg、Cl2；

（5）正；TiO2+4e-→Ti+2O2-。

【解析】

试题分析：（1）已知TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀和氢离子，其离子方程式为：TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+，故答案为：TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+；

（2）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：2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO；故答案为：2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO；

（3）①Mg(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)△H=-641kJmol-1，②Cl2(g)+Ti(s)═TiCl4(l)△H=-385kJmol-1，由盖斯定律①×2-②×2，得到热化学方程式为：2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ/mol，故答案为：2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ/mol；

（4）由工艺流程图可知生成物中的镁和氯气可循环使用，故答案为：Mg、Cl2；

（5）电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应，导致氧气等气体的出现，所以电极反应式为：2O2-→O2↑+4e-，电解池的阴极发生得电子的还原反应，是二氧化钛电极本身得电子的过程，即TiO2+4e-→Ti+2O2-；电解池中，电解质里的阴离子O2-、Cl-均移向阳极，故答案为：正；TiO2+4e-→Ti+2O2-。

练习册系列答案
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A. 电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B. 负极发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O

C. 该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触

D. 该燃料电池持续放电时，K＋从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜

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请回答下列问题：

（1）表中②和⑦两元素形成的五原子分子的结构式为_______________________；

（2）由③和⑤两元素形成的物质与NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________；

（3）由元素①和②的原子构成的R离子空间构型为平面正三角形，则该离子符号为________；其中心原子的杂化类型为_______________________；

（4）下列说法正确的是_______________________；

a．电负性②＞③ b．③⑥两元素能形成极性分子

c．④⑦两元素形成的化合物中只含离子键 d．⑧⑨⑩三元素最外层电子数均为2

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上述沉淀溶解过程的化学方程式为_______________________。

【题目】I．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示其中Y所处的周期序数与族序数相等。按要求回答下列问题：

（1）写出X的原子结构示意图_______________。

（2）列举一个事实说明X非金属性强于Z: _______________(用化学方程式表示)

（3）含Y的氯化物呈酸性的原因是__________ (用离子方程式表示)

II．运用所学化学原理，解决下列问题：

（4）已知：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2。某同学利用单质硅和铁为电极材料设计原电池(NaOH为电解质溶液)，该原电池负极的电极反应式为_________________;

（5）已知：①C(s)+ O2(g)= CO2(g)H="a" kJ· mol-1；②CO2(g) +C(s)="2CO(g)"H="b" kJ· mol-1；③Si(s)+ O2(g)=SiO2(s)H="c" kJ· mol-1。工业上生产粗硅的热化学方程式_______________________________；

（6）已知：CO(g)+H2O(g)H2(g) + CO2(g)。右上表为该反应在不同温度时的平衡常数。则：该反应的H____ 0(填“＜”或“＞”)；500℃时进行该反应，且CO和H2O起始浓度相等，CO平衡转化率为 。

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B．胆矾、冰水混合物、四氧化三铁都不是混合物

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具有特殊气味、常做有机溶剂的是 （写名称）。

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① 提出合理猜想一定含有NaHCO3和 ；可能含有剩余的Na2CO3。

② 设计方案，进行成分检验。请完成实验步骤3、4以及预期现象和结论

限选实验试剂：蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、品红、稀盐酸。

1、实验步骤

2、预期现象和结论

3、步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，加入蒸馏水至固体溶解，然后各取1～2mL所得溶液分别置于甲、乙两支试管中。

4、得到无色溶液

5、步骤2：向甲试管中加入过量的BaCl2溶液，静置

6、若溶液变浑浊，证明固体中含碳酸钠。

7、步骤3：

8、

9、步骤4：

10、

（4）完成C中反应的化学方程式：2Cl2+2Na2CO3+H2O= 。

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回答下列问题：

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（3）反应②的化学方程式为 ，该反应需要在冰浴下进行，原因是 。

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若所取产品质量为ag，测得生成气体的体积为VmL（已换算成标准状况），则产品中CaO2的质量分数为 （用含a、V的式子表示）。

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