纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂。
(1)工业上二氧化钛的制备方法是:
Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是SiO2)与碳粉混合放入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应,制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
Ⅱ.将SiCI4分离,得到纯净的TiCl4。
Ⅲ.在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O。
Ⅳ.TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
①根据资料卡片中信息判断,TiCl4与SiCl4在常温下的状态是 ,分离二者所采用的操作名称是 。
②Ⅲ中反应的化学方程式是 。
③如Ⅳ在实验室中完成,应将TiO2·xH2O放在 (填字母)中加热。
(2)据报道:“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2,TiO2受太阳光照射后,产生的电子被空气或水中的氧获得,生成H2O2。H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理。(夹持装置已略去)
①如缓慢通入22.4 L(已折算成标准状况)CO气体,结果NaOH溶液增重11 g,则CO的转化率为 。
②当CO气体全部通入后,还要按图示通一段时间空气,其目的是 。
(1)①液态(1分);蒸馏(1分)
②TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl(2分)③b(1分)
(2)氧化性(1分)
(3)①25%(2分)
②将残留在装置中的CO2气体排出,使其被NaOH溶液吸收,以减小误差(2分)
解析试题分析:(1)①根据资料卡片中的TiCl4与SiCl4熔点、沸点可知,TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态;分离沸点相差较大的互溶液体常采取蒸馏方法,
②由信息可知TiCl4与水在加热条件下,水解得到沉淀TiO2·xH2O与HCl,反应方程式为:TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl,Ⅳ为烧杯与蒸发皿通常进行液态加热,高温分解固体物质常在坩埚中进行,
(2)①由2O+H2O→2OH,可知水中O-H键断裂,O-H键属于极性共价键,
②CxHy、CO等具有还原性,H2O2具有强氧化性,H2O2能氧化CxHy、CO等,清除路面空气中的CxHy、CO等,故答案为:氧化性;
(3)①22.4L(已折算成标准状况)CO气体的物质的量为 =1mol;
NaOH溶液增重11g为吸收的CO2质量,根据碳元素守恒可知,转化率的CO的物质的量等于CO2的物质的量为=0.25mol;
所以CO的转化率为×100%=25%,故答案为:25%;
②装置中有残留的CO2气体,通一会儿空气,将残留在装置中的CO2气体排出,被NaOH溶液吸收,减小误差,
考点:考查学生阅读题目获取信息能力、物质分离提纯等基本操作、对实验原理装置的理解等。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的能溶于水的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组
设计SnSO4制备路线如下:
查阅资料:
I.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnC12易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl]
回答下列问题:
(1)操作l的步骤为 ____、____、过滤、洗涤、干燥。对沉淀进行洗涤的方法是_____________。
(2) SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请结合必要的化学方程式用平衡移动原理解释原因:________。
(3)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH;②__________。
(4)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是:________________。
(5)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):取ag锡粉溶于盐酸中,向生成的SnC12中加入过量的FeC13溶液,用b mol/LK2Cr2O7滴定生成的Fe2+(已知酸性环境下,Cr2O72-可被还原为Cr3+),共用去K2Cr2O7溶液m ml。则锡粉中锡的质量分数是________。(Sn的摩尔质量为M g/mol,用含a、b、m、M的代数式表示)
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeOCr2O3)冶炼铬,简要流程如下:
(1)完成下列化学方程式(在横线填写物质的化学式及系数):
2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+______________。
(2)操作①包括过滤与洗涤,在实验室中进行洗涤沉淀的操作__________________________________。操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)
(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式:_____________________。
(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下,用K2Cr2O7做强氧化剂处理水样,并测定消耗的K2Cr2O7的量,然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg/L计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下:
I.取amL水样置于锥形瓶,加入10.00mL 0.2500 mol/L的K2Cr2O7溶液;
II.……。
III.加指示剂,用c mol的硫酸亚铁铵[ (NH4)2Fe(SO4)]滴定,终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-转化为)Cr3+。
①I中量取K2Cr2O7溶液的仪器是_____________;
②计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系:要除去1molCr2O72- 需消耗___molFe2+,1molCr2O72-相当于_______ molO2。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
多晶硅被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO3,且含有铁、镁等离子)制备BaCl2·2H2O,工艺流程如下:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4。
(1)SiCl4水解反应的化学方程式为_________________________________________________。过滤操作需要的玻璃仪器有_________________________________。
(2)加钡矿粉调节pH=7的作用是________________________、_______________________。
(3)加20% NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是_______________________。
(4)BaCl2滤液经__________、_________、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
(5)10吨含78.8 % BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O_________吨。实际产量为9.70吨,相对误差为__________________%。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,不溶于水、乙醇,熔点422 ℃,沸点1366 ℃,在空气中迅速被氧化成绿色,常用作有机合成工业中的催化剂。以粗盐水(含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质)、Cu、稀硫酸、SO2等为原料合成CuCl的工艺如下:
(1)在粗盐除杂的反应I中加Na2CO3溶液的作用是 ;
滤渣的主要成分: 。
(2)反应Ⅱ完成后溶液中主要溶质是 。
(3)反应IV和VI都是制备CuCl的化学过程:
①反应IV加入的Cu必须过量,其目的是 。
②写出反应VI的离子方程式 。
(4)反应VI后,过滤得到CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70 ℃干燥2小时,冷却,密封包装即得产品。于70℃真空干燥的目的是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:
(1)第①步反应前天青石先研磨粉碎,其目的是________________。
第③步加入适量稀硫酸的目的是______ _。
(2)第①步反应若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:________________________________________。
(3)第④步操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、________、_______。
(4)称取1.000 g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2 mol的AgNO3溶液(产品中不含其它与Ag+反应的离子),待Cl―完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/L的KSCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。若滴定过程用去上述浓度的KSCN溶液20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为________(保留4位有效数字)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
海水综合利用的工艺流程图如下:
(l)电解NaCl溶液,在电解槽中可直接得到的产品有H2 、 或H2、 。
(2)步骤I中已获得Br2,步骤II中又将Br2还原为Br-,其目的是 。
(3)步骤II用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为 ,反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。
(4)分离出粗盐后的海水中蕴含着丰富的镁资源,经转化后可获得MgCl2粗产品。从海水中提取镁的步骤为:
a.将海边大量存在的贝壳锻烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;
b.将石灰乳加人海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;
c.在Mg(OH)2沉淀中加人盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结品得到MgCl2· 6H2O;
d.将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2.电解熔融的氯化镁可得到Mg。
①步骤d中的“一定条件”指的是 ,目的是 ;
②有同学认为:步骤b后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化生产步骤,体现简约性原则:你是否同意该同学的想法并说明理由: 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
下列各组物质的分离或提纯,应选用下述方法的哪一种?(填选项字母)
A.分液 | B.过滤 | C.萃取 | D.蒸馏 E.蒸发结晶 F.高温分解 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
除去下列物质中所含少量杂质,填写所选用的试剂和分离方法
| 混合物 (括号内为少量杂质) | 试剂 (足量) | 分离方法 |
A | 苯(苯酚) | | |
B | 乙烯(SO2) | | |
C | 乙酸乙酯(乙酸) | | |
D | 乙醇(水) | | |
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