题目内容
二氧化钛(TiO2)广泛用于制造高级白色油漆，也是许多反应的催化剂。工业上用钛铁矿[主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁，不溶于水)、Fe2O3及少量SiO2杂质]作原料，制取二氧化钛及绿矾，其生产流程如下：
回答下列问题：
⑴Ti原子核外电子层数为4，位于元素周期表第ⅣB族。Ti原子序数为 。
⑵FeTiO3溶于过量硫酸的离子方程式______________________。
⑶流程中生成TiO2?xH2O离子方程式为________________________________ 。
(4)若铁粉的用量不足，可能导致产品TiO2中混有 杂质。
(5)以TiO2为原料制取金属钛的其中一步反应为TiO2+Cl2+C
TiCl4+( )，已知该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1，则另一生成物为 。
(1)22(2分)
(2)FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O(2分)
(3)TiO2++(x+1)H2O=TiO2?xH2O+2H+ (2分)
(4)Fe2O3(2分 )
(5)CO(2分)
纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
| 资料卡片 | | |
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| SiCl4 | －70 | 57.6 |
| TiCl4 | －25 | 136.5 |
Ⅰ. 工业上二氧化钛的制备方法：
① 将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
② 将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③ 在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
(1) 根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是_____，分离二者所采取的操作名称是__。
(2) ③中反应的化学方程式是____________________________________________。
(3) 若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在________________(填仪器名称)中加热。
Ⅱ. 据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2。
(４) H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的____________(填“氧化性”或“还原性”)。
（５）. 某研究性学习小组用图装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)若缓慢通入224L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为___ _________。
(6) 当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。
。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题：纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
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资料卡片 |
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物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
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SiCl4 |
－70 |
57.6 |
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TiCl4 |
－25 |
136.5 |
Ⅰ. 工业上二氧化钛的制备方法：
① 将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
② 将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③ 在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
(1) 根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是____________，分离二者所采取的操作名称是________________。
(2) ③中反应的化学方程式是________________________________________________。
(3) 若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在________________(填仪器名称)中加热。
Ⅱ. 据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：
a. O2―→2O b. O＋H2O―→2OH c. OH＋OH―→H2O2
(4) b中破坏的是______________(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5) H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的____________(填“氧化性”或“还原性”)。
Ⅲ. 某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)
(6) 若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为____________。
(7) 当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。
2H2↑＋O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题：