隨著不斷向化工、石油、電力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行業(yè)推廣,鈦金屬日益被人們重視,被譽(yù)為“現(xiàn)代金屬”和“戰(zhàn)略金屬”,是提高國(guó)防裝備水平不可或缺的重要戰(zhàn)略物資。工業(yè)主要以二氧化鈦為原料冶煉金屬鈦。
Ⅰ.二氧化鈦可由以下兩種方法制備:
方法1:可用含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,其中Ti元素化合價(jià)為+4價(jià))制取,其主要流程如下:

(1)由濾液獲得綠礬晶體的操作過程是                 
(2)甲溶液中除含TiO2+之外還含有的金屬陽離子有                 。
(3)已知10kg該鈦鐵礦中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.6%,能夠得到綠礬晶體22.24kg,試計(jì)算最少加入鐵粉的質(zhì)量。
方法2:TiCl4水解生成TiO2·XH2O,過濾、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2,此方法制備得到的是納米二氧化鈦。
(4)①TiCl4水解生成TiO2·XH2O的化學(xué)方程式為                 
②檢驗(yàn)TiO2·XH2O中Cl-是否被除凈的方法是                 。
Ⅱ.二氧化鈦可用于制取鈦單質(zhì)
(5)TiO2制取單質(zhì)Ti,涉及到的步驟如下:
 
反應(yīng)②的化學(xué)方程式是                 ,該反應(yīng)成功需要的其他條件及原因是                 。

(1)冷卻、結(jié)晶、過濾
(2)Fe3+ 、Fe2+
(3)1.12kg
(4)①TiCl4 + (x+2)H2O(過量) TiO2·xH2O↓ + 4HCl
②取最后一次洗滌液少量,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,不產(chǎn)生白色沉淀,說明Cl已除凈。
(5) 稀有氣體保護(hù),防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O2(或CO2、N2)作用

試題分析:(1)濾液中含有的溶質(zhì)是FeSO4,要從中得綠礬晶體的操作過程是蒸發(fā)濃縮、冷卻、結(jié)晶,最后過濾即得到固體就是綠礬。(2)鈦鐵礦中含有Fe2O3當(dāng)加入過量的硫酸溶解時(shí),F(xiàn)e2O3與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生Fe2 (SO4)3,因此該溶液中含有的陽離子為Fe3+ 、Fe2+、TiO2+、H+。則除含TiO2+之外還含有的金屬陽離子有Fe3+ 、Fe2+。(3)鈦鐵礦中鐵元素的質(zhì)量33.6%×10kg=3.36Kg.綠礬晶體22.24kg中含有的Fe元素的質(zhì)量為22.24kg×(56÷278)=4.48Kg.所以加入的Fe元素的質(zhì)量為4.48Kg-3.36Kg="1.12Kg." (4)①TiCl4水解生成TiO2·XH2O的化學(xué)方程式為TiCl4 + (x+2)H2O(過量) TiO2·xH2O↓ + 4HCl. ②檢驗(yàn)TiO2·XH2O中Cl-是否被除凈的方法是取最后一次洗滌液少量,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,不產(chǎn)生白色沉淀,說明Cl已除凈。(5)根據(jù)題意和已知條件可得反應(yīng)的方程式為。因?yàn)镸g及反應(yīng)產(chǎn)生的Ti容易與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),為防止在高溫下它們與空氣中的氧氣反應(yīng),所以該反應(yīng)成功需要在稀有氣體的環(huán)境中進(jìn)行。2的制取方法及以TiO2為原料制取鈦單質(zhì)的反應(yīng)原理、混合物的分離方法、反應(yīng)條件的選擇。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

欲檢驗(yàn)?zāi)碂o色溶液中是否含有SO42,為了防止Ag+、CO32、SO32等離子的干擾,下列實(shí)驗(yàn)方案比較嚴(yán)密的是
A.先加稀鹽酸將溶液酸化,再滴加氯化鋇溶液,看是否生成白色沉淀
B.先加稀硝酸將溶液酸化,再滴加氯化鋇溶液,看是否生成白色沉淀
C.直接向溶液中滴加稀硝酸酸化過的氯化鋇溶液,看是否生成白色沉淀
D.直接向溶液中滴加稀鹽酸酸化過的氯化鋇溶液,看是否生成白色沉淀

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是
A.除去苯中混有的少量苯酚,可加入濃溴水后過濾
B.除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸,可加入飽和碳酸鈉溶液分液
C.除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,可加入Ca(OH)2溶液后過濾
D.除去石英中混有的少量鋁粉,可加入氫氧化鈉溶液溶解后過濾

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列實(shí)驗(yàn)中,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A.分離碘和酒精B.除去Cl2中HCl C.實(shí)驗(yàn)室制氨氣D.排水法收集H2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

海藻中含有豐富的碘元素(以I形式存在)。實(shí)驗(yàn)室中提取碘的流程如下:
 (1)實(shí)驗(yàn)操作③的名稱是________,所用主要儀器名稱為________。
(2)提取碘的過程中,可供選擇的有機(jī)試劑是________(填序號(hào))。
A.酒精(沸點(diǎn)78℃)  B.四氯化碳(沸點(diǎn)77℃)
C.甘油(沸點(diǎn)290℃)  D.苯(沸點(diǎn)80℃)
(3)在操作②中,溶液中生成少量ICl(ICl的性質(zhì)類似于氯氣),為消除此雜質(zhì),使碘全部游離出來,應(yīng)加入適量(填序號(hào))________溶液,反應(yīng)的離子方程式______________________。
A.KIO3     B.HClO       C.KI      D.Br2
(4)利用碘的有機(jī)溶液得到單質(zhì)I2的方法是_______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列實(shí)驗(yàn)操作與預(yù)期目的或所得結(jié)論一致的是(  )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論
A
向某鈉鹽溶液中加入過量鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體
該溶液為Na2CO3溶液
B
在有鍍層的鐵片上,用刀刻一槽,在槽上滴入少量0.1 mol/L鹽酸,一段時(shí)間后滴入KSCN溶液,無紅色出現(xiàn)
一定是鍍錫的馬口鐵片
C
配制SnCl2溶液時(shí),先將SnCl2溶于適量濃鹽酸,再用蒸餾水稀釋,最后在試劑瓶中加入少量的錫粒
抵制Sn2水解,并防止Sn2被氧化為Sn4
D
向等濃度的NaCl和KI的混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,溶液中先產(chǎn)生黃色沉淀,后產(chǎn)生白色沉淀
Ksp(AgCl)< Ksp(AgI)
 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

如果你家里的食用花生油混有了水,你將采用下列何種最佳方法分離它們  (   )
A.過濾  B.蒸餾 C.分液 D.萃取

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己酮的反應(yīng)、裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
         
環(huán)己醇、環(huán)己酮、飽和食鹽水和水的部分物理性質(zhì)見下表:
物質(zhì)
沸點(diǎn)(℃)
密度(g·cm-3, 20℃)
溶解性
環(huán)己醇
161.1(97.8)
0.9624
能溶于水
環(huán)己酮
155.6(95)
0.9478
微溶于水
飽和食鹽水
108.0
1.3301
 

100.0
0.9982
 
 
括號(hào)中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn)
(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)的ΔH<0,反應(yīng)劇烈將導(dǎo)致體系溫度迅速上升,副反應(yīng)增多。實(shí)驗(yàn)中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的A中,在55~60℃進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完成后,加入適量水,蒸餾,收集95 ~ 100℃的餾分,得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。
①如何滴加酸性Na2Cr2O7溶液                       ,用漂粉精和冰醋酸代替酸性Na2Cr2O7溶液也可氧化環(huán)己醇制環(huán)己酮,用漂粉精和冰醋酸氧化突出的優(yōu)點(diǎn)是            。
②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是                                     。
(2)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作:a.蒸餾,收集151~ 156℃餾分,b.過濾,c.在收集到的餾分中加NaCl固體至飽和,靜置,分液,d.加入無水MgSO4固體,除去有機(jī)物中少量水。
①上述操作的正確順序是              (填字母)。
②上述操作b、c中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器有     
③在上述操作c中,加入NaCl固體的作用是                                。
(3)利用核磁共振氫譜可以鑒定制備的產(chǎn)物是否為環(huán)己酮,環(huán)己酮分子中有    種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某課外活動(dòng)小組的同學(xué),研究用過量的鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的有關(guān)問題:
(1)鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的化學(xué)方程式為______________________________。
(2)這樣制取的二氧化硫氣體中可能含有的雜質(zhì)是__________________;原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)某同學(xué)用下列裝置連接成一整套實(shí)驗(yàn)裝置以驗(yàn)證(2)的判斷是否正確,若按氣體從左到右流向時(shí),氣體流經(jīng)的各裝置導(dǎo)管的編號(hào)依次是________(用a、b……填寫)。

(4)根據(jù)(3)確定的實(shí)驗(yàn)過程,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)時(shí)有關(guān)裝置中所盛藥品、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論或解釋填入下表:
裝置
所盛藥品
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論或解釋
B
 
 
 
C
CuO固體
 
 
 

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同步練習(xí)冊(cè)答案