10.地球表面十公里厚的地层中,含钛元素达千分之六,比铜多61倍,金属钛(Ti)被誉为21世纪金属,其单质和化合物具有广泛的应用价值.氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品.以TiCl4为原料,经过一系,列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图1).

图中的M是短周期金属元素,M的部分电离能如表:
I1I2I3I4 I5
电离能/(kJ•mol-17381451773310 54013 630
请回答下列问题:
(1)TiO2为离子晶体,己知晶体中阳离子的配位数为6,阴离子的配位数为3,则阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6
(2)金属Ti与金属M的晶体原子堆积模式相同,其堆积模型为六方最密堆积 (填写堆积模型名称),晶体中原子在二维平面里的配位数为6
(3)室温下TiCl4为无色液体,沸点为136.4℃,由此可知其晶体类型为分子晶体,构成该晶体的粒子的空间构型为正四面体
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如2图所示,已知该氮化钛的密度为p g•cm-3,则该晶胞中N、Ti之间的最近距离为$\frac{1}{2}\root{3}{\frac{4×62}{ρ{N}_{A}}}×1{0}^{10}$  pm,(NA为阿伏加德常数的数值,只列算式).该晶体中与Ti原子距离相等且最近的Ti原子有12 个.
(5)科学家通过X射线探明KC1、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似.且知三种离子晶体的晶格能数据如表:
离子晶体NaClKC1CaO
晶格能/(kJ•mol-17867153401
KC1、CaO、TiN三种离子晶体硬度由低到该的顺序为KCl<CaO<TiN.
8.电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗,其基本原理是用盐酸除去其表面的Fe2O3•2H2O及FeO等杂质.回收废酸同时生产含铁产品的流程如图:
已知:i.酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如表所示.
成分Cl-游离HClFe2+Fe3+
含量g•/L-1130-16050-7060-800
ii pH<4时,Fe2+不易被氧气氧化.
(1)酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式:2H++FeO=Fe2++H2O、6H++Fe2O3•H2O+Fe═3Fe2++4H2O.
(2)过程II中,发生的主要反应:FeCl2(s)十H2SO4(aq)?FeSO4(s)+2HCl( aq).
①加入过量H2SO4的作用是抑制Fe2+水解:防止pH>4时,Fe2+被氧气氧化:同时提供H+利于HC1气体的逸出;提供SO42-利于FeSO4固体析出(至少写出两点).
②用化学平衡原理解释鼓入空气的目的:空气带走HCl气体,促进平衡FeCl2(s)+H 2SO4(aq)?FeSO4(s)+2HCl(aq)向正反应方向移动,有利于FeSO4固体的析出.
(3)过程III中,FeSO4隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物,此过程发生反应的化学方程式是2FeSO4$\frac{\underline{\;焙烧\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑.
(4)过程IV发生反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+8Cl-+2H+═2FeCl4-+2H2O.
(5)过程V:阴离子交换树脂可将FeCl4-选择性吸附分离,其过程可表示为ROH+X- $?_{脱附}^{吸附}$RX+OH-.当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附,同时脱附过程发生反应:FeCl4-?Fe3++4C1-
①吸附后溶液酸性下降的原因是利用阴离于空换树脂进行吸附时,树脂上的OH-被交换下来进入吸附后溶液.
②洗脱液中主要含有的溶质是FeCl3和HC1.
4.高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化,吸附,絮凝于一体的新型多功能水处理剂,高铁酸盐热 稳定性差.制备方法有湿法、干法两种,其原理如下表所示:
干法Fe2O3、KNO3、KOH 混合加热共熔生成紫红色 K2FeO4 和 KNO2 等产物
湿法强碱性介质中,Fe(NO33和 KClO 反应生成紫红色 K2FeO4溶液
湿法的生产工艺如图:

回答下列问题:
(1)K2FeO4 中 Fe 的化合价+6;实验室干法制备中选用的仪器是 B
A.蒸发皿 B.铁坩埚 C.氧化铝坩埚 D.陶瓷坩埚
(2)在温度较高时 KOH 与 Cl2 反应生成的是 KClO3,写出在温度较高时 KOH 与 Cl2反应的化学方程式6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O
(3)在溶液 I 中加入 KOH 固体的目的是 BD      
A.使 KClO3 转化为 KClO
B.为下一步反应提供碱性的环境
 C.KOH 固体溶解放热,有利于提高反应速率
D.与溶液 I 中过量的 Cl2 继续反应,生成更多的 KClO
(4)向次氯酸钾强碱浓溶液中加入 90%的 Fe(NO33,发生反应的离子方程式为:
①Fe3++3OH+═Fe(OH)3
②3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(5)用异丙醇代替蒸馏水洗涤湿产品,除能洗去杂质外,其优点有减少K2FeO4晶体洗涤时产品的损失且产品易干燥.
(6)如何判断 K2FeO4 晶体已经洗涤干净取少量最后一次的洗涤液于试管中,加入硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净.
(7)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的优点之一是能除去悬浮杂质,配平该反应的离子方程式:
4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-
 0  161824  161832  161838  161842  161848  161850  161854  161860  161862  161868  161874  161878  161880  161884  161890  161892  161898  161902  161904  161908  161910  161914  161916  161918  161919  161920  161922  161923  161924  161926  161928  161932  161934  161938  161940  161944  161950  161952  161958  161962  161964  161968  161974  161980  161982  161988  161992  161994  162000  162004  162010  162018  203614 

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