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金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。他们在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如表
下列有关三种金属的说法正确的是
[     ]
A.三种金属的活动性由强到弱的顺序是Ti、Mg、Cu
B.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg
C.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径
D.Cu和稀盐酸不发生化学反应
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

钛是继铁、铝后的第三金属,常温下钛的化学活性很小,仅能与氟气、氢氟酸等几种物质起作用.但在较高温度下,钛可与多种单质和化合物发生反应.工业上冶炼钛主要以钛铁矿、金红石(含TiO2大于96%)等为原料生产.
(1)由金红石为原料采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下:

①沸腾氯化炉中反应:TiO2(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+O2(g),在常温下能否自发进行(已知该反应△H=184kJ/mol,△S=57.74J/K)
不能
不能
(选填:“能”或“不能”).
②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=-804.2kJ/mol;2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-882.0kJ/mol;
Na(s)=Na(l)△H=2.6kJ/mol.
则TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)△H=
-970.2
-970.2
kJ/mol
③海绵钛破碎后用0.5%~1.5%的盐酸洗涤,再用蒸馏水洗涤至中性,用盐酸洗涤的目的
除去其中过量的钠并溶解氯化钠及钛的低价氯化物
除去其中过量的钠并溶解氯化钠及钛的低价氯化物

(2)科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发,找出了冶炼钛的新工艺.试回答下列有关问题.
①TiO2直接电解法(剑桥法)生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的氯化钙,原理如右图所示,阴极获得钛可能发生的反应或电极反应为:
TiO2+4e-=Ti+O2-
TiO2+4e-=Ti+O2-

②SOM技术是一种绿色环保先进技术,阳极用金属陶瓷,并用固体氧离子隔膜将两极产物隔开,阳极通入某种还原性气体,可防止CO、CO2污染物产生,通入的气体是
H2
H2

(3)海棉钛通常需要经过真空电弧炉里熔炼提纯,也可通过碘提纯法,原理为:,下列说法正确的是
d
d

(a) 该反应正反应为的△H>0
(b) 在不同温度区域,TiI4的量保持不变
(c) 在提纯过程中,I2的量不断减少
(d) 在提纯过程中,I2的作用是将粗钛从低温区转移到高温区.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?枣庄一模)卤素单质的性质活泼,卤素的化合物应用广泛,研究卤素单质及其化合物具有重要意义.
(1)氯元素的原子结构示意图为

(2)二氧化氯(ClO2)是一种广泛用于水处理消毒剂,与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有害的有机氯化物.制备ClO2的方法有以下两种:
2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O…①
2NaClO2+H2O2+H2SO4=2C1O2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O  …②
你认为哪种方法最佳
(填序号),理由是
ClO2中混有O2,不会产生对人体有害的物质
ClO2中混有O2,不会产生对人体有害的物质

(3)工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氯气,请写出反应的离子方程式
2C1-+2H2O
 通电 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-
2C1-+2H2O
 通电 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-

(4)碘钨灯具有比白炽灯寿命长且环保节能的特点.一定温度下,灯泡内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应:W(s)+I2(g)WI2(g).为模拟上述反应,准确称取0.508g碘、0.736g金属钨置于50.0mL
的密闭容器中,加热使其反应.如图是WI2(g)的物质的量随时间变化关系图象,其中曲线I(0~t2时间段)的反应温度为T1,曲线II(从t2开始)的反应温度为T2,且T2>T1.则:
①该反应的△H
小于
小于
0(填“大于”或“等于”或“小于”)
②从反应开始到t1时间内的平均反应速率v(I2)=
0.036
t1
mol?L-1?min-1
0.036
t1
mol?L-1?min-1

③下列说法中不正确的是
A
A
(填序号).
A.该反应的平衡常数表达式是K=
[WI2]
[W][I2]

B.灯丝附近温度越高,灯丝附近区域WI2越易变为W而重新沉积到灯丝上
C.利用该反应原理可以提纯钨
(5)25℃时,向5mL含有KCl和KI浓度均为0.1mol/L的混合液中,滴加6mL0.1mol/L的AgNO3溶液,先生成的沉淀是
AgI
AgI
,溶液中离子浓度由大到小的顺序是
c(K+)>c(NO-3)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-
c(K+)>c(NO-3)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-
[不考虑H+和OH-.25℃时KSP(AgCl)=1.8×10-10、KSP(AgI)=8.3×10-17].
(6)Mg常用作提纯Ti的试剂,已知:
①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)△H=-641kJ/mol
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=-770kJ/mol
请写出Mg与液态TiCl4反应提纯钛的热化学方程式
2Mg(s)+TiCl4(1)=2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ?mol-1
2Mg(s)+TiCl4(1)=2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ?mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?武昌区模拟)钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制钛白粉(TiO2),TiO2常通过两种方法还原可制得Ti.
其中,2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.回答下列问题.
(1)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,该过程中发生反应的化学方程式有:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2 +H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2 +H2O

(2)滤液①中的溶质主要是FeSO4,检验其中Fe2+的方法是:
取少许滤液①于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,然后滴入几滴氯水,溶液变为红色,说明其中含有Fe2+
取少许滤液①于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,然后滴入几滴氯水,溶液变为红色,说明其中含有Fe2+

(3)从TiOSO4→H2TiO3需要加热,则加热的目的是
促进TiOSO4的水解
促进TiOSO4的水解

(4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池.其阴极反应的电极反应式为
TiO2 +4e-=Ti+2O2-
TiO2 +4e-=Ti+2O2-

(5)因为TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g);△H=+151kJ/mol反应难于发生,所以工业上不能直接由TiO2和Cl2反应来制取TiCl4.当反应体系中加入碳后,反应分如下两步进行(如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同).
2C(s)+O2(g)=2CO (g);△H=-221kJ/mol.
TiO2(s)+2C (s)+2Cl2 (g)  TiCl4 (l)+2CO (g);△H=
-70 kJ/mol
-70 kJ/mol

(6)从化学平衡的角度解释:往TiO2和Cl2反应体系中加入碳后,能使反应TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g)顺利进行的原因是
碳单质与氧气反应减小产物浓度,导致平衡向正反应方向移动,使反应顺利进行
碳单质与氧气反应减小产物浓度,导致平衡向正反应方向移动,使反应顺利进行

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科目:高中化学 来源: 题型:

钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2 等杂质)为原料制钛白粉(TIO2),TiO2常通过两种方法可制得 Ti.
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其中,2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.回答下列问题.
(l)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,该过程中发生反应的化学方程式有:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 和
 

(2)滤液①中的溶质主要是 FeSO4,检验其中Fe2+的方法是:
 

(3)从 TiOSO4→H2TiO3需要加热,则加热的目的是:
 

(4)电解 TiO2来获得 Ti 是以 TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池.其阴极反应的电极反应式为:
 

(5)从化学平衡的角度解释:往TiO2和Cl2反应体系中加入焦炭后,能使反应 TlO2(s)+2Cl2(g)═TlCl4(l)+O2(g)顺利进行的原因是:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

1998年两位希腊化学家在《科学》杂志上发表论文,称他们在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,如下图(a)中,氢和氮在电极上合成了氨,且转化率达到了78%。用来合成氨的电解质在电解池里传导H+的作用,它是一种固体复合氧化物(缩写为SCY),具有钙钛矿晶体构型[最小重复单元见图(b)],电解池的两个电极则是吸附在SCY内外表面上的金属钯多晶薄膜。

(1)写出上述电解池阴、阳两极发生的反应和电解池的总反应方程式。

阳极_______________________________________________________________;

阴极_______________________________________________________________;

总反应方程式_________________________________________________________。

(2)钙钛矿晶体中,每个钛原子周围与它最接近且等距离的钛原子共有_____个,氧、钙、钛(Ti)的原子个数比是__________。

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