4．金属钛素有“太空金属 .“未来金属等美誉．工业上.以钛铁矿为原料制备二氧化钛并得到副产品FeSO4•7H2O的工艺流程如下图所示．已知:TiO2+在一定条件下会发生水解,钛铁矿主要成——青夏教育精英家教网—

4．金属钛素有“太空金属”、“未来金属”等美誉．工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛并得到副产品FeSO₄•7H₂O（绿矾）的工艺流程如下图所示．

已知：TiO²⁺在一定条件下会发生水解；钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃），含有少量SiO₂杂质；其中一部分铁元素在钛铁矿处理过程中会转化为+3价．
（1）黑钛液中生成的主要阳离子有TiO²⁺和Fe²⁺，写出步骤①化学反应方程式：FeTiO₃+2H₂SO₄═FeSO₄+TiOSO₄+2H₂O；步骤②中，加入铁粉的主要目的是将Fe³⁺转化为Fe²⁺并防止Fe²⁺被氧化．
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的b（填字母序号）．
a．熔沸点差异　　　　b．溶解性差异　　　 c．氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均涉及到的操作是过滤（填操作名称）；该操作所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒．
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO²⁺转化为Ti（OH）₄的原因：溶液中存在平衡：TiO²⁺+3H₂O?Ti（OH）₄+2H⁺，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成Ti（OH）₄．
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应生产硫酸锰（MnSO₄，易溶于水），该反应的离子方程式为MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺═Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O．

3．金属单质及其化合物常应用于有机物的反应和分析之中，某芳香族化合物A分子式为C₈H₁₀O₂，为测定其结构做如下分析：
（1）为确定羟基的个数，将1mol A与足量钠反应生成氢气22.4L（标准状况下），说明A分子中含羟基2个．
（2）核磁共振氢谱显示A有3个峰，峰面积之比为1：2：2，该物质的结构简式为

．
（3）A在Cu催化下可被氧气氧化生成有机物B，B的相对分子质量比A小4．试写出反应的方程式

+O₂$→_{△}^{Cu}$

+2H₂O．
（4）1mol B与足量银氨溶液充分反应生成有机物C，同时得到银432克．试写出化学反应方程式

．（原子量：Ag--108）
（5）有机物F是有机物B的一种同分异构体．1mol F与足量钠反应同样生成氢气22.4L（标准状况下），且F能使氯化铁溶液显紫色．试写出满足此条件的有机物F的结构简式

（只写出一种即可）．

2．氧化铁黄（化学式为FeOOH）是一种黄色颜料，工业上用废铁为主要原料生产氧化铁黄的一种工艺流程如下：

（1）氧化铁黄中铁元素的化合价为+3，废铁在反应前常用热的纯碱溶液清洗表面油污，其原理是CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（写离子方程式）．
（2）氧化过程生成氧化铁黄的化学方程式是4FeSO₄+O₂+8NaOH=4FeOOH+4Na₂SO₄+2H₂O．
（3）上述流程中，检验“洗涤”是否完全的方法是取最后一次洗涤液，加入少量氯化钡溶液，后加入适量稀盐酸，如未观察到白色沉淀，即可证明洗干净．
（4）氧化时应控制pH的合理范围是3.5-4.0，pH过小导致氧化铁黄产率较低的可能原因是PH过低导致氧化铁黄部分溶于酸．
（5）取1g样品进行纯度测试，将其溶解于足量稀盐酸中，后用一定浓度的过量NaOH溶液沉淀其中的铁元素，得到沉淀的质量为Bg，试用所给数据求出产品的纯度$\frac{89B}{107}$$\frac{（\;\;\;\;）}{（\;\;\;\;）}×$100%．

1．写出下列化学方程式
（1）2-甲基-2-丙醇的消去反应C（OH）（CH₃）₃$→_{△}^{浓硫酸}$（CH₃）₂C=CH₂↑+H₂O
（2）草酸与乙二醇的缩聚反应nHOCH₂CH₂OH+nHOOC-COOH$→_{△}^{浓硫酸}$

+（2n-1）H₂O
（3）苯乙烯的加聚反应

（4）

与NaOH的反应

（5）苯甲醛的银镜反应C₆H₅CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{水浴加热}{→}$C₆H₅COONH₄+2Ag↓+3NH₃↑+H₂O
（6）2，2-二甲基-1-丙醇的去氢氧化2（CH₃）₃CCH₂OH+O₂$→_{△}^{铜或银}$2（CH₃）₃CCHO+2H₂O．

20．相对分子质量为72的烷烃，它的一氯代物只有一种，此烷烃的结构简式为C（CH₃）₄．

19．

对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到：

+H₂SO₄$\stackrel{170-180℃}{→}$

+H₂O
实验室可利用如图所示装置合成对氨基苯磺酸．实验步骤如下：
①在一个250mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石，将三颈烧瓶放入冷水中冷却，小心地加入18mL浓硫酸．
②将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170～180℃，维持此温度2～2.5h．
③将反应液冷却至约50℃后，倒入盛有100mL冷水的烧杯中，玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出，抽滤，用少量冷水洗涤，得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品．
④将粗产品用沸水溶解，冷却结晶（若溶液颜色过深，可用活性炭脱色），抽滤，收集产品，晾干（100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08g，在100℃时可溶解6.67g）．
（1）装置中冷凝管的作用是冷凝回流．
（2）步骤②中采用油浴加热，用油浴加热的优点是反应物受热均匀，便于控制温度．
（3）步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是减少对氨基苯磺酸的损失．
（4）步骤③和④均进行抽滤，在抽滤后停止抽滤时，应注意先拆下连接泵和吸滤瓶的橡皮管，然后关闭水龙头，以防倒吸．
（5）步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解，冷却结晶，抽滤”的操作进行多次，其目的是提高对氨基苯磺酸的纯度．每次抽滤后均应将母液收集并适当处理，其目的是提高对氨基苯磺酸的产率．

18．焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）是一种食品添加剂．实验室用如图1所示装置制备Na₂S₂O₅，实验步骤如下：

Ⅰ．在Na₂CO₃溶液中通入SO₂至pH为4.1，生成NaHSO₃溶液；
Ⅱ．加碳酸钠粉末调至pH为7～8；
Ⅲ．再通SO₂至pH为4.1；
Ⅳ．从过饱和溶液中析出Na₂S₂O₅晶体．
（1）制备焦亚硫酸钠总反应的化学方程式为Na₂CO₃+2SO₂═Na₂S₂O₅+CO₂．
（2）Na₂S₂O₅溶于水且与水能反应，所得溶液显酸性，其原因是Na₂S₂O₅与水反应生成NaHSO₃，NaHSO₃在水中电离使溶液显酸性．步骤Ⅲ中测定溶液的pH的方法是用pH计（或酸度计，或pH传感器）测定；pH＞4.1时，则产品中会有副产物，其化学式是Na₂SO₃．
（3）利用碘量法可测定Na₂S₂O₅产品中+4价硫的含量，实验方案为：将一定量的Na₂S₂O₅产品放入碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中，加入一定体积的过量的c₁mol•L^-1的标准碘溶液，再加入适量的冰醋酸和蒸馏水，充分反应一段时间，加入淀粉溶液，用c₂mol•L^-1标准Na₂S₂O₃溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读数，重复如上步骤2次，记录数据．（实验中必须使用的试剂有：c₁mol•L^-1的标准碘溶液、c₂mol•L^-1的标准Na₂S₂O₃溶液、冰醋酸、淀粉溶液、蒸馏水；已知：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI）
（4）含铬废水中常含有六价铬[Cr（Ⅵ）]．利用Na₂S₂O₅和FeSO₄•7H₂O先后分两个阶段处理含Cr₂O₇^2-的废水，实验结果见右图．
①实验过程中溶液的pH不断升高的原因是Na₂S₂O₅和FeSO₄•7H₂O与Cr₂O₇^2-反应时均消耗H⁺，使溶液的pH变大．
②已知：K_sp[Cr（OH）₃]=6.4×10^-31，lg2≈0.3，c（Cr³⁺）＜1.0×10^-5 mol•L^-1时视为完全沉淀．现将废水中Cr₂O₇^2-全部转化为Cr（OH）₃而除去，需调节溶液的pH范围为pH＞5.6．

17．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O（M=392g•mol^-1）又称莫尔盐，简称FAS，其俗名来源于德国化学家莫尔（Karl Friedrich Mohr）．它是浅蓝绿色结晶或粉末，对光敏感，在空气中会逐渐风化及氧化，可溶于水，几乎不溶于乙醇．某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐，并测定其纯度．
Ⅰ．莫尔盐的制取

回答下列问题：
（1）步骤②必须在剩余少量铁屑时进行过滤，其原因是防止Fe²⁺被氧化．
（2）制取的莫尔盐最后要用b洗涤（填字母编号）．
a．蒸馏水 b．乙醇 c．滤液
（3）从下图中选取必须用的仪器连接成实验室制取（NH₄）₂SO₄溶液的装置，连接的顺序（用接口字母表示）是a接d，e接f或a、d，e、f或a→d，e→f．

Ⅱ．FAS纯度测定
为测定FAS纯度，取m g样品配制成500mL溶液，根据物质组成，甲、乙两位同学设计了如下两个实验方案．
（1）甲方案：取20.00mLFAS溶液，用0.1000mol•L^-1的酸性K₂Cr₂O₇溶液进行滴定．
i）写出此反应的离子方程式：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O．
ii）滴定时必须选用的仪器是①④⑤⑥．

（2）乙方案：取20.00mLFAS溶液进行如下实验．
待测液$\stackrel{足量的BaCl_{2}溶液}{→}$$\stackrel{过滤}{→}$$\stackrel{洗涤}{→}$$\stackrel{干燥}{→}$$\stackrel{称量}{→}$wg固体
列出计算FAS晶体纯度的代数式$\frac{392×25W}{2×233m}$×100%（不用计算出结果）．
（3）已知实验操作都正确，却发现甲方案的测定结果总是小于乙方案，其可能的原因是Fe²⁺被空气部分氧化，设计简单的化学实验验证上述推测取少量FAS溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液变为红色，说明Fe²⁺已被空气部分氧化．

16．四氯化锡可用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂，实验室可用下列装置来制取四氯化锡

已知：①将金属锡熔融，通入干燥氯气进行反应生成四氯化锡；②无水四氯化锡是无色易流动的液体，熔点-33℃，沸点114.1℃；⑧无水四氯化锡暴露于空气中易与空气中的水分反应生成白色烟雾，有强烈的刺激性．回答下列问题：
（1）仪器C的名称是蒸馏烧瓶，仪器D的作用是将SnCl₄气体冷凝为液体．
（2）制备无水四氯化锡的实验装置的连接顺序为Ⅰ一Ⅳ一Ⅱ一Ⅲ一Ⅴ （填装置序号）．
（3）试剂E和F分别是饱和食盐水、浓硫酸；装置V的作用是防止四氯化锡与空气中的水反应或吸收未反应的氯气．
（4）实验的前期操作步骤可简略分成下列各步，请补齐所缺部分
①组装仪器装置； ②检查装置的气密性； ③添加相应药品； ④接通D的冷凝水；
⑤先点燃Ⅰ处的酒精灯，后点燃Ⅱ处的酒精灯进行实验（填 I或Ⅱ）．
（5）若Ⅱ中用去锡粉5.95g，反应后，Ⅲ中锥形瓶里收集到12.0g SnCl₄，则SnCl₄的产率为92.0%（结果保留三位有效数字）．

15．研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大磁记录性能越好．离子型氧化物MnO₂和Fe₃O₄及Cr₂O₃中，磁性最大的是Fe₃O₄．

0 156437 156445 156451 156455 156461 156463 156467 156473 156475 156481 156487 156491 156493 156497 156503 156505 156511 156515 156517 156521 156523 156527 156529 156531 156532 156533 156535 156536 156537 156539 156541 156545 156547 156551 156553 156557 156563 156565 156571 156575 156577 156581 156587 156593 156595 156601 156605 156607 156613 156617 156623 156631 203614

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