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(14分)二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:TiCl4水解生成TiO2·xH2O,过滤、水洗除去其中的Cl,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(1)①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为                          
②检验TiO2·xH2O中Cl是否被除净的方法是                         
方法2:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:

(2)Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是                                  
(3)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有                        
(4)加Fe的作用是                                                    
Ⅱ、二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:
TiO2TiCl4Ti
反应②的方程式是                                 ,该反应需要在Ar气氛中进
行,请解释原因:                              

(14分,每空2分)
(1)①TiCl4 + (x + 2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓ + 4HCl(写=不扣分)
②取少量水洗液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已洗净。
(2)Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O  
(3)Fe3+、Fe2+ 
(4)将Fe3+转化为Fe2+
(5)TiCl4 + 2Mg2MgCl2 + Ti;防止高温下Mg(Ti)与空气中O2(或CO2、N2)作用。

解析试题分析:(1)①TiCl4水解生成TiO2·xH2O和氯化氢,根据元素守恒规律书写其化学方程式为
TiCl4 + (x + 2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓ + 4HCl;
②检验沉淀是否被洗干净的方法是取少量洗涤后的溶液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已洗净。
(2)Fe2O3与H2SO4发生反应生成硫酸铁和水,氧化铁是氧化物,不能拆开,硫酸是强酸,写成离子形式,所以离子方程式为Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O ;
(3)FeTiO3中Ti元素化合价为+4价,则Fe为+2价,钛铁矿中含有氧化铁,所以甲溶液中除iO2+之外还含有的金属阳离子有Fe3+、Fe2+ 
(4)加Fe的作用是将Fe3+转化为Fe2+,便于Fe2+结晶为FeSO4·7H2O
(5)TiCl4与Mg在800℃发生置换反应生成钛和氯化镁,化学方程式为TiCl4 + 2Mg2MgCl2 + Ti;
Mg与Ti在高温条件下易与空气中的氧气、二氧化碳发生反应,所以为了防止高温下Mg(Ti)与空气中O2(或CO2、N2)作用,该反应需要在Ar气氛中进行。
考点:考查工业制备钛、二氧化钛的反应原理,对工业流程的分析,化学方程式的书写

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

下列离子方程式中,正确的

A.在AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3+ + 3NH3·H2O =Al(OH)3↓ + 3NH4+
B.大理石加入过量盐酸中:CO32-+2H= CO2↑+H2O
C.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应:Ba2+OH+H+SO42-=BaSO4↓+H2O
D.在CuSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液:Ba2+ + SO42- =BaSO4

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(10分) A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素。已知:①热稳定性:HmD>HmC;② 具有相同的电子层结构;③A与B在同一周期,在该周期所有主族元素中,A的原子半径最大,B的离子半径最小;④A与B质子数之和是D质子数的3倍。依据上述信息用相应的化学用语回答下列问题:
HmDm的电子式___________________。(1分)
能证明的还原性强弱的离子方程式为__________________________________。
(3)将E的单质通入A与D形成的化合物的水溶液中,其离子方程式为:__________________________。
(4)常温下,将等物质的量浓度的HmC溶液和A的最高价氧化物对应的水化物溶液等体积混合,写出该反应的离子方程式                                 
在该溶液中溶质中含有的化学键类型是                  (1分)
(5)在A、B、C、E单质中,符合下列转化关系的是_____________(填元素符号)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)氧化锌是橡胶、油漆、搪瓷、电缆、医药、电子、化学等工业的重要原料。以氧
化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下:

(1).浸出”后得到的酸性溶液中含有Zn2、SO42,另含有Fe2、Cu2、Mn2
杂质。物质A的作用是调节溶液的pH至5 4,物质A最好选择________。

A.NH3.H2OB.Na2CO3C.H2SO4D.ZnO
已知25℃时部分金属离子从开始形成氢氧化物沉淀到沉淀完全时溶液的pH如下表:

该温度下
(2) KMnO4的作用是除去Mn2和Fe2,则KMnO4与Mn2反应的离子方程式为_____________________________________;若溶液中,则处理1该溶液,Fe2所消耗的KMnO4的质量为________g(保留两位有效数字)。
(3)杂质Cu22+可利用置换反应除去,则物质B是_________。
(4)被灼烧的沉淀是,生成该沉淀的化学方程式为________。
如何检验该沉淀是否洗净?________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝,既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下:

(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为                           
(2)图中“滤渣”的主要成分为                (填化学式)。
(3)加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为                               
(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:
4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3 + 2NH3↑+ N2↑+ 5SO3↑+ 3SO2↑+ 53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置。

①集气瓶中收集到的气体是                (填化学式)。
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有                (填化学式)。
③KMnO4溶液褪色(MnO4还原为Mn2+),发生的离子反应方程式为                               

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K、Mg2、Al3、Fe2、Ba2、Cl、I,取该溶液进行如下实验:

实验步骤
实验现象
①取少量该溶液,加几滴甲基橙溶液
溶液变红色
②取少量该溶液,加入铜片和浓硫酸,加热
有无色气体产生,遇空气可以变成红棕色
③取少量该溶液,加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④取③中的上层清液,加入AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸
⑤取少量该溶液,加入NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解
由此判断:
(1)溶液中一定存在的离子是             ;溶液中肯定不存在的离子是                       
(2)为进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(若为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细步骤)                     
(3)写出实验⑤中所有反应的离子方程式:                                     

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某无色透明溶液中可能大量存在Ag、Mg2、Cu2、Fe3、Na中的几种,请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是       
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是       ,有关的离子方程式为                                                             
(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有       ,有关的离子方程式为                           
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的       

A.ClB.NO3C.CO32D.OH

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

有一无色透明的溶液,要确定是否含有以下离子:H+、K、Mg2、Al3、Fe2、Ba2、NO3、SO42、Cl、I、HCO3,取该溶液实验如下:

实验步骤
 
实验现象
 
(1)取少量该溶液,加几滴紫色石蕊溶液
 
溶液变红色
 
(2)取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热
 
有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色
 
(3)取少量该溶液,加BaCl2溶液
 
有白色沉淀生成
 
(4)取(3)中上层清液,加AgNO3溶液
 
有稳定的白色沉淀生成,且不溶于HNO3
 
(5)取少量该溶液,加NaOH溶液
 
有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解
 
 
由此判断:
(1)溶液中肯定存在的离子是                                         ,溶液中肯定不存在的离子是                                              
(2)为进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检离子的名称(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细操作步骤)。                              

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

X、Y、Z、Q、W、R六种短周期元素原子序数依次增大。化合物甲由X、Z、Q三种元素组成,常温下0.1 mol/L甲溶液的pH=13。工业上常用电解饱和QR溶液生成甲;化合物乙由X、R两种元素组成。请回答下列问题:

(1)Q的原子结构示意图为________。
(2)Y元素的单质能发生如图所示的转化,则Y元素为________(填元素符号)。
在甲溶液中通入足量YZ2气体,所得溶液呈碱性,原因是__________________(用离子方程式和必要的文字说明)。
(3)W的单质既能与甲溶液反应,又能与乙溶液反应。
①常温下,将W的单质和甲溶液混合,发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________;
②Q、W两种元素金属性的强弱为Q________W(填“<”或“>”),下列表述中能证明这一事实的是________(填序号)。
a.Q单质的熔点比W单质的低
b.Q的最高价氧化物的水化物的碱性比W的最高价氧化物的水化物的碱性强
c.W的原子序数大

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