以白云石(CaCO3·MgCO3)为原料冶炼金属镁的反应工艺涉及以下两个反应:
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①CaCO3·MgCO3
MgO·CaO+2CO2↑;②2(MgO·CaO)+Si 2CaO·SiO2+2Mg↑
对①②两个反应的说法疋确的是 ( )
A.在敞口容器中有利于反应①的进行
B.反应①能进行,说明该反应△H<O
C.在真空条件下有利于反应②的进行
D.反应②能进行,说明Si的还原性比Mg强
(18分)金属钛素有“太空金属”、“海洋金属”、“未来金属”等美誉,我国有丰富的钛矿资源。
(1)钛冶炼的旧法是用金属钠热还原四氯化钛。
请回答下列问题:
①试推测,在金属系列中,钛属于 (填“较活泼”或“较不活泼”)的金属。金属钛耐腐蚀可能原因是 。
②TiC14 工业上是用过量焦炭、氯气与TiO2在高温下反应制得的,该反应的化学方程式为 。
(2)已知化合态的钛:有+4价和+3价,其中+3价极易被氧化。有关氢氧化物开始沉淀的pH如表l
表l 有关氢氧化物开始沉淀的pH
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氢氧化物 |
Ti(OH)4 |
Ti(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
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pH |
0.5 |
3.0 |
1.5 |
7.6 |
某地钛铁矿的主要成分为FeTiO3,含有少量杂质Al2O3、SiO2,提纯TiO2并得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如图l所示。
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图1 工艺流程图
黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+、Fe2+,写出反应①主要的化学方程式: ;加入Fe的目的是 ;步骤④生成Ti(OH)4的离子方程式: 。
(3)钛冶炼的新法是电解法,图2是一种电解制钛的工艺(OS法)示意图。CaC12/CaO共熔体为质,在阴极,被还原的Ca进一步还原TiO2得到钛,写出阴极制得钛的有关反应方程式 。
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(4)我国科学最新研发的技术——固体透氧膜提取金属钛(SOM)工艺(见图3):将钛氧化物(钛全看作Ti4+)矿熔于MCl—MF融盐体系(M为Na、K、Ca等),以石墨为阴极,阳极为覆盖氧渗透膜的多孔金属陶瓷涂层。固体透氧膜把阳极和熔融电解质隔开,只有氧离子可以通过,电解过程中阴极通入H2,则阳极电极反应式为 。
(8分)有一包NaHCO3和KHCO3的混合物样品。某研究性学习小组对其进行如下探究。实验装置如图所示。将一定质量的混合物样品加入锥形瓶中,用针筒a分次注入一定体积的稀硫酸充分反应,再用针筒b收集生成气体的体积(忽略针筒壁之间的摩擦)
(1)为了较准确地测量反应生成的CO2体积,必须保证整个装置的气密性良好。如果往锥形瓶中注入稀硫酸的体积为V1mL,充分反应后,针筒b中气体的读数为V2 mL,则反应中生成的CO2气体体积为 mL。
(2)某学生通过实验,测得如下数据(所用稀硫酸的物质的量浓度相矧),下列分析推理错误的是 。
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50mL稀硫酸 |
50mL稀硫酸 |
50mL稀硫酸 |
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m(混合物) |
9.2g |
15.7g |
27.6g |
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V(CO2)(标况) |
2.24L |
3.36L |
3.36L |
①稀硫酸的物质的量浓度为1.5mol/L
②15.7 g混合物恰好与稀硫酸完全反应
③加入混合物9.2 g时稀硫酸未反应完
④计算出样品中NaHC03和KHC03物质的量之比为1:1
(3)某同学设计了另一种方案,其操作流程如下:
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在转移溶液时,如果溶液转移不完全,则测得的混合物中NaHC03和KHC03物质的量之比 (选填“偏人”、“偏小”或“不变”)。