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钛(Ti)具有高强度和耐酸腐蚀性,是重要的工业原料。以金红石(主要成分为TiO2,含少量Fe2O3、SiO2)为原料可制取Ti。工业流程如下:

(1)粗TiCl4中含有少量FeCl3、SiCl4等,它们的部分性质如下:

从粗TiCl4中精制TiCl4的方法是________(填字母)。
A.用水溶解后,重结晶    B.蒸馏    C.用乙醚萃取后,分液
(2)写出用惰性电极电解熔融NaCl时阳极的电极反应式:_________________;阴极产物是__________。
(3)Ti可溶解在浓HF溶液中,请完成下列离子方程式:

(4)如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行反应的装置,

①装置A中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
②在实验室中,某同学欲用如图所示装置净化氯气,则M、N中应盛放的试剂分别是__________、__________。(填试剂名称)

③实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让C12充满整个装置,再点燃C处酒精灯。Cl2通过装置M、N再进入装置C,与装置C中的固体粉末发生氧化还原反应生成CO气体。试写出装置C中发生反应的化学方程式:_________________________。

(14分)
(1)B(3分)
(2)2Cl- -2e-= Cl2↑;钠(或Na)( 各2分)
(3)1,6.1.2H+,2(3分)
(4) ①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O (2分)
②饱和食盐水;浓硫酸(各1分)
③TiO2+2C+2 Cl2 TiCl4 +2CO(2分)

解析试题分析:
(1)结合杂质的性质,可以看出熔沸点相差较大,可采用蒸馏的方法;
(2)惰性电极电解熔融NaCl时阳极放电的Cl-,2Cl- -2e-= Cl2↑;阴极产物为钠。
(3)根据化合价变化情况可得:分别为1,6.1.2H+,2
(4)①实验室制取氯气的反应4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。
②除去氯气中氯化氢用饱和食盐水,干燥可用浓硫酸。
③根据题意可得反应为:TiO2+2C+2 Cl2 TiCl4 +2CO
考点:考查化学实验的设计、操作、分析、等相关知识。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:

已知:室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是______________________________
(2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是                              ;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是                                
(3)操作IV的顺序依次为:                        ___             
操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;②                                                       
(4)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:a.称取2.8500g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4¯+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O)。
①判断此滴定实验达到终点的方法是                               
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为        _(用小数表示,保留三位小数)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀,以下是某兴趣小组对沉淀组成的探究。
【提出假设】
假设1:沉淀为Cu (OH)2
假设2:沉淀为         
假设3:沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为nCuCO3·mCu (OH)2]
【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
【定性探究】
步骤1:将所得悬浊液过滤,用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干;
步骤2:甲同学取一定量固体,用气密性良好的如下装置(夹持仪器未画出)进行定性实验;

(1)若反应后A中蓝绿色固体变黑,C中无明显现象,证明假设   成立。
(2)乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用下列某试剂后,便可验证上述所有假设,该试剂是     (填代号)。
a.浓硫酸     b.无水CuSO4    c.碱石灰    d.P2O5
(3)乙同学更换B试剂后验证假设3成立的实验现象是                           
【定量探究】
(4)乙同学进一步探究假设3中固体的组成:
①乙同学查得一些物质在20℃的数据(如下表)后,将C中的澄清石灰水改为Ba(OH)2溶液,其原因是           (双选,填代号)

溶解度(S)/g
溶度积(Ksp)
摩尔质量(M)/g·mol-1
Ca(OH)2
Ba(OH)2
CaCO3
BaCO3
CaCO3
BaCO3
0.16
3.89
2.9×10-9
2.6×10-9
100
197
a.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2
b.Ba(OH)2为强碱,Ca(OH)2为弱碱
c.吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3,测量误差小
d.相同条件下,CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
②若所取蓝绿色固体质量为54.2 g,实验结束后装置B的质量增加5.4 g,C中的产生沉淀的质量为39.4 g。则该蓝绿色固体的化学式为                       

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某校化学小组的同学进行以碳棒为电极电解氯化铜溶液时发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外,还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物,设计了如下过程:
Ⅰ、有关资料
铜的化合物颜色性质如下:

物质
颜色、性质
物质
颜色、性质
氢氧化铜Cu(OH)2
蓝色固体不溶于水
硫酸铜(CuSO4
溶液呈蓝色
氧化亚铜(CuO)
红色固体不溶于水
氯化铜(CuCl2
溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色
氯化亚铜(CuCl)
白色固体不溶于水
碱式氯化铜
绿色固体不溶于水
Ⅱ、探究实验
(1)提出假设:①红色物质一定有铜,还可能有Cu2O;②白色物质为铜的化合物,其化学式可能为CuCl
(2)实验验证:取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒,洗涤、干燥,连接下列装置进行实验,验证阴极产物
实验结束后,碳棒上的白色物质变为红色,无水硫酸铜不变色。
①碳棒上的红色物质是否有Cu2O        (填“是”或“否”),理由是               
                          ;②在c装置后将气体通入            中,若出现白色沉淀,可说明提出假设②中的白色物质一定存在;③写出装置b中发生反应的化学方程式:
                                                             
(3)问题讨论:
①电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为:Cu2++2e-=Cu和                  ;②用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液,观察阴极碳棒表面出现的现象红色物质附着,无白色物质,加入              后继续电解,出现白色物质。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水,并以四氯化碳(沸点76.80C)为溶剂将碘从碘水中提取出来,具体过程如图所示。

请回答下列问题:
(1)操作①的名称为               
(2)操作②中用到氯气,请写出实验室制取氯气反应的离子方程式                  
(3)向含碘单质的水溶液中加入CCl4振荡、静置后,观察到的现象是               ;
(4)操作③中,将含碘单质的水溶液与CCl4在分液漏斗中混合、振荡摇匀放在铁架台的铁圈上,分液漏斗的下端尖嘴处紧贴在承接的烧杯内壁上静置后,下面的操作步骤是    
(5)从含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂,该实验需要的主要玻璃仪器除酒精灯、烧杯、温度计、锥形瓶外,还需要       ,实验中温度计水银球所处位置为         ,锥形瓶中收集到物质的名称为           

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

漂白粉是一种常用的消毒剂。
(1)工业上生产漂白粉反应的化学方程式为:________________                   __,漂白粉的有效成分为             
(2)某探究小组从市场上购买了一袋包装破损的漂白粉,对该漂白粉的成分进行探究。根据下列试剂,设计实验方案,进行实验。请在答题卡上完成实验报告。
限选试剂:2mol·L1NaOH溶液、2mol·L1HCl溶液、2mol·L1HNO3溶液、0.5mol·L1BaCl2溶液、0.01mol·L1AgNO3溶液、澄清石灰水、石蕊试液、酚酞试液、蒸馏水。

实验步骤
预期现象与结论
步骤1:取适量漂白粉溶于足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得沉淀和滤液。
 
步骤2:向沉淀加入适量2mol·L1HCl溶液,将产生的气体通入    
                     
现象:                                 
                                       
结论:                                 
步骤3:取滤液分装A、B两支试管。向A试管,                             
                                     
现象:溶液先变红色,然后褪色。
结论:                                  
                                       
步骤4:向B试管,                
                                   
现象:产生白色沉淀。
结论:                                   
 
(3)探究小组为测定漂白粉中Ca(ClO)2的含量:称取漂白粉bg加水溶解后配制成100mL溶液,准确量取25.00mL于锥形瓶并加入足量盐酸和KI溶液,充分反应后,溶液中的游离碘用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定,滴定2次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为_____________                             _。(只列算式,不做运算,已知:Mr[Ca(ClO)2]="143" ;Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2↑+CaCl2+2H2O,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。

(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有   ,加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为   
(2)加入BaCl2的目的是除去SO42,如何检验SO42已沉淀完全?答:   
(3)加入NaClO3饱和溶液发生反应为:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:①   ;②   ;③   ;④过滤、洗涤。
(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2:取10 mL于锥形瓶中,加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L-1
FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液滴定至终点,此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7   溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式:   
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为   

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

海水资源的开发和利用是当前科学研究的一项重要任务。下图是实验室模拟镁开发的流程图:

根据上述流程图,回答下列问题:
(1)操作I的名称是        
(2)步骤中②反应的化学方程式为        
(3)步骤④中加热时通入HCl气流的作用是          
(4)步骤⑤的离子反应方程式为           
(5)有人提出步骤⑤的副产物可在流程中再利用以提高海水的综合利用率。若A为上述流程中的某组分,则A、B分别为             

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

用下图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是

 
 
气体
 
a
 
b
 
c
 

 
A
 
NH3
 
浓氨水
 
氧化钙
 
浓硫酸
 
B
 
SO2
 
浓硫酸
 
Cu
 
酸性高锰酸钾溶液
 
C
 
O2
 
双氧水
 
二氧化锰
 
碱石灰
 
D
 
CO2
 
稀盐酸
 
CaCO3
 
饱和NaHCO3溶液
 
 

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