(2012?房山区一模)金属钛被称为“21世纪金属”.
(1)工业上用钛矿石(含FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过以下流程制得TiO2

其中,步骤Ⅱ发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水,在酸性条件下加入H2O2溶液,可制得具有净水作用的铁盐,该反应的离子方程式为
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

③在步骤Ⅲ中需要控制条件以形成TiO2?nH2O胶体,该分散质颗粒直径大小在
1~100nm
1~100nm
范围.
(2)可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:
方法一:将TiO2作阴极,石墨作阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池,电解TiO2制得钛,其阴极发生的反应:
TiO2+4e-=Ti+2O2-
TiO2+4e-=Ti+2O2-

方法二:通过以下反应制备金属钛
①TiO2(s)+2Cl2(g)
高温
TiCl4(g)+O2(g);△H=+151kJ/mol
②TiCl4+2Mg 
高温
 2MgCl2+Ti
在实际生产中,需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4,其原因是:
碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动,并利用反应放热,导致反应顺利进行,使生成更多TiCl4
碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动,并利用反应放热,导致反应顺利进行,使生成更多TiCl4

(3)若已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ/mol,则由固体TiO2、固体C与Cl2气反应制取气态TiCl4的热化学方程式为
TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)=TiCl4(l)+CO2(g)△H=-243KJ?mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)=TiCl4(l)+CO2(g)△H=-243KJ?mol-1
(2012?浙江模拟)学校化学研究小组对某溶液进行检测分析,该无色溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子.
①经实验可知溶液明显呈酸性.
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO32溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生.
③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解.
(1)写出气体丙的电子式
,空间构型为
三角锥型
三角锥型

(2)该溶液中一定不含有:
MnO4-、HCO3-、Cl-
MnO4-、HCO3-、Cl-
(填离子的化学式)离子,一定含有的离子有
NH4+、Al3+、SO42-
NH4+、Al3+、SO42-
(填离子的化学式).
(3)在这些不存在的离子中,有一种离子在酸性环境中与SO2反应,试写出该反应的离子方程式:
2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

(4)请设计实验方案,检验该试液中是否存在可能含有的离子
焰色反应,用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察火焰颜色,若紫色,则含有K+
焰色反应,用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察火焰颜色,若紫色,则含有K+

(5)为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量,取100mL上述溶液并向其中加入Na2O2固体,产生的沉淀和气体与所加Na2O2固体物质的量的关系曲线如图:该溶液中可能存在的离子的物质的量为
0.1
0.1
mol.
 0  21202  21210  21216  21220  21226  21228  21232  21238  21240  21246  21252  21256  21258  21262  21268  21270  21276  21280  21282  21286  21288  21292  21294  21296  21297  21298  21300  21301  21302  21304  21306  21310  21312  21316  21318  21322  21328  21330  21336  21340  21342  21346  21352  21358  21360  21366  21370  21372  21378  21382  21388  21396  203614 

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