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)Fe的原子序数为26,其最外层电子数为2,请写出铁原子结构示意图_______。
(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)氯碱厂获得Cl2的离子方程式为
| TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti |
熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
(1)
(2)2FeTiO3+6C+7Cl2高温2FeCl3+2TiCl4+6CO (2分)
(3)2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH-(2分)
(4)1412 (2分)
(5)7:1
解析试题分析:(1)铁位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族,是过渡金属元素的代表,原子序数为26,电子层结构为:
(2)从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2,生成物为FeCl3、TiCl4、CO,再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为FeTiO3+6C+7Cl2高温2FeCl3+2TiCl4+6CO;
(3)工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应);阴极反应:2H++2e-=H2↑(还原反应);因此,电解饱和食盐水的总反应可以表示为:2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH-;
(4)Ar气中进行防止钛、镁被氧化;控制温度使TiCl4、Mg、MgCl2转化为蒸气,Ti不熔化,故温度略高于1412℃;
(5)根据2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH-;再根据图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2,生成物为FeCl3、TiCl4、CO,再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3+6C+2FeCl3+2TiCl4+6CO,得出关系式2FeTiO3 ~ 7Cl2 ~ 14NaCl,所以为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁,当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为7:1时,理论上Cl2的利用率最大。
考点:考查化学工业技术方面知识。
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
6g Mg、Cu合金与一定量的硝酸恰好完全反应,收集到标准状况下VL NO和NO2的混合气体。向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液,得到沉淀12.12g。则V的值可能是
A.2.688 | B.4.48 | C.8.064 | D.8.96 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。下列说法正确的是
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物 |
B.5 mol FeS2发生反应,有10 mol电子转移 |
C.产物中的SO42-有一部分是氧化产物 |
D.FeS2只作还原剂 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
新型纳米材料MFe2Ox(3<x<4)中M表示+2价的金属元素,在反应中化合价不变化。常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,转化过程表示如下:
MFe2OxMFe2Oy
则下列判断中正确的是( )
A.MFe2Ox是还原剂 | B.SO2是该反应的催化剂 | C.x>y | D.氧化性:MFe2Oy>SO2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,蓝色溶液变为棕色。再向反应后的溶液中通入过量的SO2气体,溶液变成无色。则下列说法正确的是( )
A.滴加KI溶液时,KI被氧化,CuI是氧化产物 |
B.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性 |
C.通入22.4 L SO2参加反应时,有2NA个电子发生转移 |
D.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
已知氧化性:Cl2>IO3—>Fe3+>I2,以下实验的结论或实验的预测合理的是( )
A.往溶液中加入过量的氯水再加淀粉,振荡不出现蓝色,说明没有I- |
B.向FeCl2溶液中滴加碘水,所得溶液中加入KSCN溶液将呈红色 |
C.向淀粉碘化钾试纸上滴白醋和加碘盐的溶液,试纸变蓝,说明加碘盐中有IO3— |
D.往FeI2溶液中滴加少量氯水,溶液变成棕黄色,说明有Fe3+生成 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
某反应的反应物与生成物有:K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知氧化性:K2Cr2O7>Cl2,则下列说法不正确的是
( )
A.Cl2是该反应的氧化产物 |
B.氧化剂和被氧化的还原剂的物质的量之比为1∶14 |
C.当转移0.2 mol电子时,被氧化的还原剂的物质的量为0.2 mol |
D.由该反应可知还原性:HCl>CrCl3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)类似,称为拟卤素,如(SCN)2+H2OHSCN+HSCNO,它们阴离子的还原性强弱为Cl-<Br-<SCN-<I-,下列说法不正确的是( )
A.Cl2可以与KSCN溶液反应 |
B.(SCN)2可以与KI溶液反应 |
C.KSCN溶液可以与FeCl3溶液反应 |
D.(SCN)2可以与KBr溶液反应 |
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