( 12分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于航天工业和航海工业,下列是有关钛的冶炼及应用的问题。

(1)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:TiO2(金红石)+2C+2Cl2  TiCl4+2CO

已知:C(S)+O2(g)=CO2(g)         H=-393.5 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  H=-566 kJ·mol-1

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)  H=+141 kJ·mol-1

则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H=                     

(2)钠热还原法是冶炼金属钛的方法之一,主要反应原理为:4Na+TiCl   4NaCl+Ti,该反应不能在水溶液中进行,一是因为TiCl4会强烈水解生成TiO2,另一原因                                                              (用适当化学方程式辅以必要的文字说明)。

(3)镁还原法也是冶炼金属钛的常用方法,其主要反应原理如下:

         MgCl2  Mg+Cl2               TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti

从海水中提取MgCl2时,先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,写出Mg(OH)2溶度积表达式:                           

可加入适当过量的熟石灰,从Mg(OH)2溶解平衡角度解释其原因               

(4)TiCl4与LiOH在水溶液中一定条件下可反应生成Li4Ti5O12(钛酸锂),Li4Ti5O12可与LiMn2O4(锰酸锂)等正极材料组成理离子二次电池,工作时Li+ 在电池内定向移动,其电池反应为:,使用时先充电,写出其充电式的阳极反应           ,放电时Li+的移动方向          

 

(14分)合成气是以H2、CO等为主要组成的供化学合成的原料气,回答有关问题:

   (1)甲烷在一定条件下与水反应可得合成气,该反应中每转移1.2mol电子,所得合成气在表况下的体积为           L。

(2)合成气在合成氨气时需除去CO,可利用以下反应: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  H=-41.16kJ/mol,对于该反应有关表述正确的是                

a.其他条件不变,缩小体系体积增大压强时反应速率不变,所以平衡不移动

b.绝热条件下,若测得该体系温度不再改变,则反应处于平衡状态

c.温度升高,该反应平衡常数增大

d.为提高CO转化率,可适当增加水蒸气用量

某温度下,H2O和CO按体积比5:l充入某恒容反应器,平衡时测得CO与CO2体积比l:9,则该条件下的平衡常数为                           (保留两位有效数字)

(3)为除去(2)中生成的CO2,可用碳酸钾溶液吸收,常温下pH=10的碳酸钾溶液中水电离的OH- 的物质的量浓度为          ,碳酸氢钾溶液中离子浓度大小顺序为                

(4)CO2和NH3在一定条件下反应生成尿素[CO(NH22]:CO2(g)+2NH3(1)=H2O(1)+CO(NH22(1),CO2的转化率随温度变化曲线如下,则该反应H        0(填“>”或“<”),从合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO2、NH3,应如何处理                  

 

(l6分)某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质时讨论:既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:

(1)制取氨气

     ①写出实验制取氨气的化学方程式                                

     ②在实验室中,还可以用浓氨水与          (填写一种试剂)快速制取少量氨气;

     ③有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铰溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的?          (填“能”或“否”),理由是                         

(2)该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:

该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是

                                                                      

②利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体写出氨气与CuO反应的化学方程式                    

(3)问题讨论

有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu+ 的稳定性比Cu2+ 差(2Cu+  Cu+ Cu2+ )。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O                               

 

 0  73620  73628  73634  73638  73644  73646  73650  73656  73658  73664  73670  73674  73676  73680  73686  73688  73694  73698  73700  73704  73706  73710  73712  73714  73715  73716  73718  73719  73720  73722  73724  73728  73730  73734  73736  73740  73746  73748  73754  73758  73760  73764  73770  73776  73778  73784  73788  73790  73796  73800  73806  73814  203614 

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