TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。

I.工业上用钛矿石(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过下述反应制得:

其中,步骤②发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。

(1)净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO?答:        (填“需要”或“不需要”)。

(2)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,写出该过程中发生反应的化学方程式。

答:                                                     

II.TiO2可通过下述两种方法制备金属钛:

“方法一”是电解TiO2来获得Ti(同时产生O2):将处理过的TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaCl2为电解液,用碳块作电解槽池。

(3)阴极反应的电极反应式为___________________________________。

(4)电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。

“方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4,再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生:

TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g)   ΔH=+151 kJ·mol1

所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反应(即氯化反应)来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后,碳与上述反应发生耦合,使得反应在高温条件下能顺利进行。

(5)已知:C(s)+O2 (g) = CO2 (g)   ΔH=-394 kJ·mol1。请填空:

      TiO2 (s)+C (s)+2Cl2 (g) = TiCl4 (l)+CO2 (g)   ΔH= ______________

(6)从化学平衡的角度解释:往氯化反应体系中加入碳时,氯化反应能顺利进行的原因。

答:____________________________________________。

 

A、B、C、D、E、F六种元素均是短周期元素,且原子序数依次增大。B、F原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍,D、F元素原子的最外层电子数相等。X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成,元素B形成的单质M与甲、乙均能反应(相对分子质量甲<乙)转化关系如图(反应条件略去),元素E形成的单质是 “21世纪的能源”,是目前应用最多的半导体材料。请回答下列问题:  

(1)写出M与甲的浓溶液加热时反应的化学方程式                              

(2)X、Y、Z、W属于同一类物质,这类化合物固态时的晶体类型为          ;X、Y、W都能与Z反应,则Z的结构式为               

(3)将X、W与D2按1∶1∶n的物质的量之比通入Z中,充分反应后无气体剩余或生成,则n=    ,写出反应的化学方程式                                         

(4)化合物ED2与元素B形成的某种单质晶体类型相同,且在高温下能发生置换反应。若反应中B的单质被破坏1 mol共价键,则参加反应的化合物ED2的质量为           g。

(5)元素B的另一种单质具有平面层状结构,同一层中的原子构成许许多多的正六边形,则12 g 该晶体中含有               NA个正六边形。

 

 0  77213  77221  77227  77231  77237  77239  77243  77249  77251  77257  77263  77267  77269  77273  77279  77281  77287  77291  77293  77297  77299  77303  77305  77307  77308  77309  77311  77312  77313  77315  77317  77321  77323  77327  77329  77333  77339  77341  77347  77351  77353  77357  77363  77369  77371  77377  77381  77383  77389  77393  77399  77407  203614 

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