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    工业上用钠还原TiCl4制金属钛: 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    钛是一种重要的金属，工业上用钛铁矿（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制钛白粉（TiO2），TiO2常通过两种方法还原可制得Ti．
    其中，2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O．回答下列问题．
    （1）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，该过程中发生反应的化学方程式有：
    SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和______．
    （2）滤液①中的溶质主要是FeSO4，检验其中Fe2+的方法是：
    ______．
    （3）从TiOSO4→H2TiO3需要加热，则加热的目的是______．
    （4）电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池．其阴极反应的电极反应式为______．
    （5）因为TiO2 （s）+2Cl2 （g）
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    TiCl4（l）+O2 （g）；△H=+151kJ/mol反应难于发生，所以工业上不能直接由TiO2和Cl2反应来制取TiCl4．当反应体系中加入碳后，反应分如下两步进行（如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同）．
    2C（s）+O2（g）=2CO （g）；△H=-221kJ/mol．
    TiO2（s）+2C （s）+2Cl2 （g） 
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     TiCl4 （l）+2CO （g）；△H=______．
    （6）从化学平衡的角度解释：往TiO2和Cl2反应体系中加入碳后，能使反应TiO2 （s）+2Cl2 （g）
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    TiCl4（l）+O2 （g）顺利进行的原因是______．
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    钛是一种重要的金属，工业上用钛铁矿（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制钛白粉(
    TiO2)，TiO2常通过两种方法还原制得Ti。
    已知：2H2SO4+FeTiO3==TiOSO4+FeSO4 +2H2O. 回答下列问题：
    (1)净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，该过程中发生反应的化学方程式有：
    SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ H2O和___。
    (2)滤液①中的溶质主要是FeSO4，检验其中Fe2+的方法是___。
    (3) TiOSO4是一种强酸弱碱盐。从TiOSO4→H2TiO3需要加热，则加热的目的是____。
    (4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽。其阴极反应的电极反应式为___。
    (5)因为反应TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g) △H=+151 kJ．mol-1难于发生，所以工业上不能直接由TiO2和
    Cl2反应来制取TiCl4。当反应体系中加入炭粉后，反应分如下两步进行：
    2C(s) +O2 ( g)=2CO( g) △H1= -221 kJ . mol-1
    TiO2(s) +2C(s) +2Cl2(g)TiCl4 (l) +2CO( g) △H2 则△H2=____。

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    钛是一种重要的金属，工业上用钛铁矿（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制钛白粉（TiO2），TiO2常通过两种方法还原可制得Ti．
    其中，2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O．回答下列问题．
    （1）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，该过程中发生反应的化学方程式有：
    SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和    ．
    （2）滤液①中的溶质主要是FeSO4，检验其中Fe2+的方法是：
        ．
    （3）从TiOSO4→H2TiO3需要加热，则加热的目的是    ．
    （4）电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池．其阴极反应的电极反应式为    ．
    （5）因为TiO2 （s）+2Cl2 （g）TiCl4（l）+O2 （g）；△H=+151kJ/mol反应难于发生，所以工业上不能直接由TiO2和Cl2反应来制取TiCl4．当反应体系中加入碳后，反应分如下两步进行（如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同）．
    2C（s）+O2（g）=2CO （g）；△H=-221kJ/mol．
    TiO2（s）+2C （s）+2Cl2 （g）  TiCl4 （l）+2CO （g）；△H=    ．
    （6）从化学平衡的角度解释：往TiO2和Cl2反应体系中加入碳后，能使反应TiO2 （s）+2Cl2 （g）TiCl4（l）+O2 （g）顺利进行的原因是    ．

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    （2011?武昌区模拟）钛是一种重要的金属，工业上用钛铁矿（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制钛白粉（TiO2），TiO2常通过两种方法还原可制得Ti．
    其中，2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O．回答下列问题．
    （1）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，该过程中发生反应的化学方程式有：
    SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和
    Al2O3+2NaOH=2NaAlO2 +H2O
    Al2O3+2NaOH=2NaAlO2 +H2O
    ．
    （2）滤液①中的溶质主要是FeSO4，检验其中Fe2+的方法是：
    取少许滤液①于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，然后滴入几滴氯水，溶液变为红色，说明其中含有Fe2+
    取少许滤液①于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，然后滴入几滴氯水，溶液变为红色，说明其中含有Fe2+
    ．
    （3）从TiOSO4→H2TiO3需要加热，则加热的目的是
    促进TiOSO4的水解
    促进TiOSO4的水解
    ．
    （4）电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池．其阴极反应的电极反应式为
    TiO2 +4e-=Ti+2O2-
    TiO2 +4e-=Ti+2O2-
    ．
    （5）因为TiO2 （s）+2Cl2 （g）TiCl4（l）+O2 （g）；△H=+151kJ/mol反应难于发生，所以工业上不能直接由TiO2和Cl2反应来制取TiCl4．当反应体系中加入碳后，反应分如下两步进行（如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同）．
    2C（s）+O2（g）=2CO （g）；△H=-221kJ/mol．
    TiO2（s）+2C （s）+2Cl2 （g）  TiCl4 （l）+2CO （g）；△H=
    -70 kJ/mol
    -70 kJ/mol
    ．
    （6）从化学平衡的角度解释：往TiO2和Cl2反应体系中加入碳后，能使反应TiO2 （s）+2Cl2 （g）TiCl4（l）+O2 （g）顺利进行的原因是
    碳单质与氧气反应减小产物浓度，导致平衡向正反应方向移动，使反应顺利进行
    碳单质与氧气反应减小产物浓度，导致平衡向正反应方向移动，使反应顺利进行
    ．

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    TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。

    I．工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：

    其中，步骤②发生的反应为：2H2SO4＋FeTiO3=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O。

    （1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：       （填“需要”或“不需要”）。

    （2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。

    答：                                                     。

    II．TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：

    “方法一”是电解TiO2来获得Ti（同时产生O2）：将处理过的TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaCl2为电解液，用碳块作电解槽池。

    （3）阴极反应的电极反应式为___________________________________。

    （4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。

    “方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：

    TiO2 (s)＋2Cl2 (g)TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH=＋151 kJ·mol－1

    所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反应（即氯化反应）来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。

    （5）已知：C(s)＋O2 (g) =CO2 (g)   ΔH=－394 kJ·mol－1。请填空：

          TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2 (g) = TiCl4 (l)＋CO2(g)   ΔH= ______________

    （6）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。

    答：____________________________________________。

     

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