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钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染.

请回答下列问题:
(1)Fe的原子序数为26,其最外层电子数为2,请写出铁原子结构示意图
 

(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式
 

(3)氯碱厂获得Cl2的离子方程式为
 

TiCl4 Mg MgCl2 Ti
熔点/℃ -25.0 648.8 714 1667
沸点/℃ 136.4 1090 1412 3287
(4)由TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于
 
℃即可.
(5)为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁,当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为
 
 时,理论上Cl2的利用率最大.
考点:物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,离子方程式的书写,化学方程式的有关计算
专题:实验设计题,元素及其化合物
分析:(1)Fe的原子序数为26,其最外层电子数为2,有4个电子层;
(2)钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛,还生成氯化铁、CO;
(3)利用电解饱和食盐水获得氯气;
(4)真空蒸馏的方法分离得到Ti,由表格中数据可知,1412℃Mg、MgCl2为气态,而Ti没有熔化;
(5)由2FeTiO3+6C+7Cl2
 高温 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO、2Cl-+2H2
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-可知,14NaCl~2FeTiO3,氯气利用率最大.
解答: 解:(1)Fe的原子序数为26,其最外层电子数为2,有4个电子层,则Fe的原子结构示意图为,故答案为:
(2)钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛,还生成氯化铁、CO,该反应为2FeTiO3+6C+7Cl2
 高温 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO,故答案为:2FeTiO3+6C+7Cl2
 高温 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO;
(3)利用电解饱和食盐水获得氯气,离子反应为2Cl-+2H2
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-
(4)真空蒸馏的方法分离得到Ti,由表格中数据可知,1412℃Mg、MgCl2为气态,而Ti没有熔化,则选择温度略高于1412℃即可蒸馏分离,故答案为:1412;
(5)由2FeTiO3+6C+7Cl2
 高温 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO、2Cl-+2H2
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-可知,14NaCl~2FeTiO3,氯气利用率最大,即NaCl与FeTiO3的物质的量之比为7:1,故答案为:7:1.
点评:本题以物质的分离提纯流程考查化学反应、物质的分离方法及原子结构等,侧重学生分析能力及知识迁移应用能力的考查,注意习题中的信息及数据处理,(5)中注意关系式的利用,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是(  )
A、48gO2、O3组成的混合物,在任何温度、压强下,不管混合物中各组分的比例,所含的原子数均为3NA
B、在标准状况下,18g水蒸气所占有的体积约为22.4 L
C、用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,若有0.4 mol HCl被氧化,则可制得氯气4.48 L
D、物质的量为1mol的任何物质在任何条件下含有的微观粒子数均为1NA

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科目:高中化学 来源: 题型:

如表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp(25°C).
电解质 电离方程式 电离常数K Ksp
H2CO3 H2CO3?H++HCO3-

HCO3-?H++CO32-
K1=4.31×10-7
K2=5.61×10-11
-
C6H5OH C5H5OH?C6H5O-+H+ 1.1×10-10 -
H3PO4 H3PO4?H++H2PO4-

H2PO4-?H++HPO42-
HPO42-?H++PO43-
K1=7.52×10-3
K2=6.23×10-8
K3=2.20×10-13
-
NH3?H2O NH3?H2O?NH4++OH- 1.76×10-5 -
BaSO4 BaSO4(s)?Ba2++SO42- - 1.07×10-10
回答下列问题:
(1)写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式:
 

(2)25°C时,向10mL 0.01mol?L-1C6H5OH溶液中滴加V mL 0.01mol?L-1氨水,混合溶液中粒子浓度关系正确的是
 
(填序号).
a.若混合液pH>7,则V≥10
b.V=5时,2c(NH3?H2O)+2c(NH4+)═2c(C6H5O-)+c(C5H5OH)
c.v=10时,混合液中水的电离程度小于0.01mol?L-1C6H5OH溶液中水的电离程度
d.若混合液pH<7,则c(NH4+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-
(3)水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kb表示),类比化学平衡常数的定义.25°C时,Na2CO3第一步水解反应的水解常数Kb=
 
  mol?L-1
(4)如图所示,有T1、T2不同温度下两条BaSO4
在水中的沉淀溶解平衡曲线(已知BaSO4的Ksp随温度升
高而增大).
①T2
 
 25°C(填“>”、“<”或“=”);
②讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,
下列说法正确的是
 
(填序号).
a.加入Na2SO4不能使溶液由a点变为b点
b.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
c.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
d.升温可使溶液由b点变为d点.

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科目:高中化学 来源: 题型:

甲乙两学生分别组装了如下装置,请你写出两装置的名称,电极名称,电极反应
(1)甲装置名称:
 
Zn电极名称:
 
;电极反应:
 
C电极名称:
 
;电极反应:
 

(2)乙装置名称:
 
Cu电极名称:
 
;电极反应:
 
Fe电极名称:
 
;电极反应:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

氢氟酸能腐蚀玻璃.25℃下,向20mL0.2mol?L-1的氢氟酸中滴加0.2mol?L-1的NaOH溶液时,溶液的pH变化如图所示.
已知:电离度(α)和电离平衡常数(K)一样,可以用来衡量弱电解质在稀溶液中的电离能力.电离度(α)=
n(已电离的弱电解质)
n(全部的弱电解质)
×100%
请回答下列问题:
(1)在氢氟酸的稀溶液中,通过改变以下条件能使氢氟酸的电离度[α(HF)]增大的是
 
,可使氢氟酸的电离平衡常数[Ka(HF)]增大的是
 

a.升高温度       b.向溶液中滴入2滴浓盐酸       c.加入少量NaF固体
(2)在此温度下,氢氟酸的电离平衡常数Ka(HF)为:
 
,电离度α(HF)为
 
%.
(3)下列有关图中各点微粒浓度关系正确的是
 

a.在A处溶液中:c(F-)+c(HF)=0.2mol?L-1
b.在B处溶液中:c(H+)+c(HF)=c(OH-
c.在B处溶液中:c(Na+)>c(F-)>c(H+)>c(OH-
d.在A和B处溶液中都符合:
c(H+)?c(F+)
c(HF)
=Ka(HF)
(4)向此氢氟酸溶液中滴加10mL NaOH溶液后,请将HF分子与溶液中的离子浓度一起从大到小排序
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C、D是中学化学教材中常见的4种单质,其中A是黄绿色气体,G是淡黄色固体,H是黑色粉末,常温常压下F是无色液体,I是E和F形成的浓溶液.仔细阅读后,请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B
 
,G
 
,J
 

(2)将气体A溶于水,形成的溶液显示的性质可能有
 

A.氧化性      B.漂白性     C.酸性      D.碱性
(3)写出A与J的溶液在常温下反应的离子方程式
 

(4)1molG与足量的F反应共转移
 
个电子.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列离子方程式书写正确的是(  )
A、Cu与FeCl3溶液反应:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B、碳酸钙溶于稀盐酸:CO32-+2H+=H2O+CO2
C、FeSO4溶液和NaOH溶液反应:Fe2++2OH-=Fe(OH)2
D、氯气溶于水:Cl2+H2O=2H++ClO-+Cl-

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科目:高中化学 来源: 题型:

用NA表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是(  )
A、标准状况下,22.4L H2O含有的分子数为NA
B、28g N2和N4组成的混合气体中含有的原子数为2NA
C、1mol?L-1 AlCl3溶液中含有的Cl-数目为3NA
D、2.3g Na与足量水反应,转移的电子数目为0.2NA

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列反应的离子方程式正确的是(  )
A、铜和稀盐酸反应:Cu+2H+=Cu2++H2
B、碳酸氢钠溶于盐酸反应:CO
 
2-
3
+2 H+=CO2↑+H2O
C、钠与水反应:Na+H2O=Na++OH-+H2
D、Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应:Ba2++2H++2OH-+SO
 
2-
4
=2H2O+BaSO4

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