钛冶炼厂与氯碱厂.甲醇厂组成一个产业链.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)Ti的原子序数为22.Ti位于元素周期表中第周期.第族. (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)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O.再经焙烧制得.水解时需加入大量的水并加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（12分）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）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，第______族。

（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）制备TiO₂的方法之一是利用TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：

（4）由TiCl₄→Ti 需要在Ar气中进行的理由是_________________________________。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。

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	－25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

（5）用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数：一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示剂，用NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为M g/mol）试样w g，消耗c mol/L NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液V mL，则TiO₂质量分数为___________________。（用代数式表示）

（6）由CO和H₂合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)。若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6mol甲醇，至少需额外补充H₂ mol。

【答案】

（共12分，每小问2分）

（1）四;ⅣB（各1分）

（2）2FeTiO₃＋6C＋7Cl₂^高温2FeCl₃＋2TiCl₄＋6CO

（3）TiCl₄+(2+x) H₂OTiO₂·xH₂O+4HCl，加入大量水并加热，促进水解趋于完全（或促使水解正向进行

（4）防止钛、镁被氧化（或防止钛镁与空气、水反应），1412

（5）（或）

（6）5

【解析】

试题分析：（1）Ti的原子序数为22，比K大3，跟K同周期且在K的右3个。（2）从图示可知氯化时的反应物、生成物，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式；（5）根据得失电子守恒：1Ti³⁺～1Fe³⁺，故n（Fe³⁺）=n（Ti³⁺）=n（TiO₂）=cV×10^-3mol，其质量分数为（或）。

考点：物质的相互转化和制备化学计算书写化学方程式

点评：本题是一道有关电解原理的应用知识题目，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大。电解是指在电解槽中，直流电通过电极和电解质，在两者接触的界面上发生电化学反应，以制备所需产品的过程。学习电解原理应注意以下几个要点。一、注意两极的判断、两极的反应与离子方程式的书写确定电解池的阳、阴极由所接电源的正负极决定,与电极材料无关,与电源负极相联的电极为阴极,与电源正极相联的电极为阳极。阴、阳极反应:阴极:阳离子移向阴极,发生还原反应;阳极:阴离子向阳极移动,在阳极发生氧化反应,电极本身也可以发生氧化反应;离子放电顺序:阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子;阳离子:Ag+>Cu2+>H+……。

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I．化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸的反应生成FeCl₂还是FeCl₃”．请你参与探究并回答有关问题：
（1）一位同学向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe²⁺．
①可观察到实验现象是

产生白色沉淀，迅速变灰绿色，最终变红棕色沉淀

，
②反应过程中发生反应的化学方程式是

FeCl₂+2NaOH═Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃

．
（2）另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液，再向其中滴加新制氯水，溶液呈现血红色，但当滴加过量新制氯水时，却发现红色褪去．为了弄清溶液红色褪去的原因，同学们查到如下资料：
①铁有一种化合物称为铁酸盐（含有FeO₄^2-）．
②SCN^-的电子式为

．
③氯水具有很强的氧化性．
于是同学们提出两种假设，
①第一种假设是：Cl₂可将Fe³⁺氧化为FeO₄^2-，请写出该离子反应方程式

2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O═2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺

．
②第二种假设是：

SCN^-被Cl₂氧化

，
II．某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链（如图所示），大大地提高了资源利用率，减少了环境污染．请填写下列空白：

（1）写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式：

2FeTiO₃+6C+7Cl₂

电解

2FeCl₃+2TiCl₄+6CO

2FeTiO₃+6C+7Cl₂

电解

2FeCl₃+2TiCl₄+6CO

．
（2）由CO和H₂合成甲醇的方程式是：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2mol CO、3mol H₂和2mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将

向逆反应方向进行

（填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）．
②若不考虑生产过程中物质的任何损失，该产业链中每合成19.2t甲醇，至少需额外补充H₂

1.0

t．
（3）用甲醇-空气碱性（KOH）燃料电池作电源电解精炼粗铜，在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2g．
①请写出燃料电池中的负极反应式：

CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O

．
②燃料电池正极消耗空气的体积是

2.8L

（标况，空气中O₂体积分数以20%计算）．

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（2011?泰州二模）某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链（如图1所示），既提高了资源利用率，又减少了环境污染．

请填写下列空白：
（1）写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式：

2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2FeCl₃+2TiCl₄+6CO

．
（2）由CO和H₂合成甲醇的方程式为CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
①已知该反应在300°C时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2mol CO、3mol H₂和2mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将

向逆反应方向进行

1.0

t．
（3）用甲醇一空气碱性（KOH）燃料电池作电源电解精炼粗铜（如图2所示），在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2g．
①请写出燃料电池中的负极反应式：

CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O

．
②燃料电池正极消耗空气的体积是

2.8L

（标准状况，空气中O₂体积分数以20%计算）．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2011?姜堰市二模）某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链（如图所示），大大地提高了资源利用率，减少了环境污染．

请填写下列空白：
（1）写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式：

2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2FeCl₃+2TiCl₄+6CO

向逆反应方向进行

（填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）．

②若不考虑生产过程中物质的任何损失，该产业链中每合成19.2t甲醇，至少需额外补充H₂

1.0

t．
（3）用甲醇-空气碱性（KOH）燃料电池作电源电解精炼粗铜（如图），在接通电路一段时间后纯Cu质量增加6.4g．
①请写出燃料电池中的负极反应式：

CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O

．
②燃料电池正极消耗空气的体积是

5.6L

（标准状况，空气中O₂体积分数以20%计算）．

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科目：高中化学 来源： 题型：

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）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第

周期，第

族．
（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）制备TiO₂的方法之一是利用TiCl₄水解生成TiO₂?x H₂O，再经焙烧制得．水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：

（4）由TiCl₄→Ti 需要在Ar气中进行的理由是

．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．

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

（5）用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数：一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示剂，用NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺．滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为M g/mol）试样w g，消耗c mol/L NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液V mL，则TiO₂质量分数为

．（用代数式表示）
（6）由CO和H₂合成甲醇的方程式是：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6mol甲醇，至少需额外补充H₂

mol．

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