题目内容
钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时,却可与常见的非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一是金红石(TiO2),目前大规模生产钛的方法是:第一步:金红石、碳粉混合,在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式为______________________________,该反应的还原剂是________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)写出此反应的化学方程式:_____________________________________________。
(2)简述从上述所得产物中获取金属钛的步骤___________________________ _______________________________________________________________________。
解析: 因为钛①常温下不与非金属、强酸反应,②红热时可与常见非金属单质反应,可类比一般不活泼金属氧化物,选用碳做还原剂制取金属,金属与Cl2生成氯化物。两反应合并的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2
TiCl4+2CO。
第二步:(1)Mg为活泼金属,在氩气作为保护气的环境中还原TiCl4:2Mg+TiCl4
2MgCl2+Ti。(2)还原出的Ti与Mg混合,分离时用强酸,因钛不与强酸反应,而Mg溶于强酸中,然后过滤、洗涤,即可得纯净钛。
答案: 第一步:TiO2+2C+2Cl2
TiCl4+2CO C
第二步:(1)2Mg+TiCl4
2MgCl2+Ti
(2)将还原后的产物溶于过量的盐酸中,然后过滤、洗涤,即可得到纯净的钛
已知25℃时有关物质的电离平衡常数:
| 弱酸 | CH3COOH | 苯酚 | H2CO3 |
| 电离平衡常数 | 1.75×l0–5 | 1.1×l0–10 | K1=4.4×l0–7 K2=4.7×l0–11 |
下列叙述错误的是
A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:
pH(C6H5ONa)>pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)>pH(CH3COONa)
B.向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体反应为:C6H5O– +H2O + CO2 →C6H5OH +HCO3-
C.等物质的量浓度的苯酚稀溶液与 NaOH稀溶液等体积混合后溶液中:
c(Na+)>c(C6H5O–)>c(OH–)>c(H+)
D.NaHCO3和Na2CO3混合液中,一定有c(Na+)+ c(H+)=c(OH–)+ c(HCO3–) +2c(CO32–)
制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,过程如下:
Ⅰ.向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;
Ⅱ.向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;
Ⅲ.滤液用盐酸调节pH,获得一次精制盐水。
(1)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表:
| CaSO4 | Mg2(OH)2CO3 | CaCO3 | BaSO4 | BaCO3 |
| 2.6×10-2 | 2.5×10-4 | 7.8×10-4 | 2.4×10-4 | 1.7×10-3 |
①检测Fe3+是否除尽的方法是________________________________________。
②过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2,运用表中数据解释原因____________________。
③检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测_______(填离子符号)。
(2)第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:
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①过程Ⅳ除去的离子是________________。
②过程VI中,在电解槽的阴极区生成NaOH,结合化学平衡原理解释:___________。