分析 (1)制鈦,在溶解鈦鐵礦后,最后是Ti(SO4)2的溶液,為了保持較高的酸度不能加水,顯然是為了防止Ti(SO4)2水解,減少FeSO4•7H2O的溶解量.A.水無氧化性;B.防止Ti(SO4)2水解而被過濾掉;C.減少FeSO4•7H2O的溶解量,保證溶液中盡可能不含亞鐵離子;D.加水不會減少Ti(SO4)2的溶解量;
(2)第二步中加水稀釋,又加熱,這樣是促進Ti(SO4)2水解而制得TiO(OH)2沉淀,進而制TiO2,最后制得TiCl4;
(3)在高溫HCl氣流中,TiO2可轉(zhuǎn)化為TiCl4,為TiO2與氯化氫反應生成四氯化鈦和水;
(4)鈉的金屬活動性強于鈦,TiCl4與Na共熔發(fā)生置換反應,生成Ti,若用TiCl4溶液與Na反應制Ti,鈉首先與溶液中的水反應,不能反應制Ti.
解答 解:(1)在除去不溶性雜質(zhì)后,結晶析出FeSO4•7H2O時,為保持較高的酸度不能加水,操作的目的為是通過結晶除去亞鐵離子,防止Ti(SO4)2水解被過濾掉.
A.保持較高的酸度,不能防止Fe2+被氧化,水無氧化性加水與防止Fe2+被氧化無關,故A錯誤;
B.Ti(SO4)2為強酸弱堿鹽,保持較高的酸度,可防止Ti(SO4)2水解,故B正確;
C.固體通常隨溶劑的增加,溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量在增加,加水能增加FeSO4•7H2O的溶解量,不加水可減少FeSO4•7H2O的溶解量,故C正確;
D.此時Ti(SO4)2的在溶液中,減少加水量與其溶解量無關,故D錯誤;
故答案為:BC;
(2)Ti(SO4)2為強酸弱堿鹽,水解呈酸性,加大量水稀釋以降低酸度,促進其水解,同時加熱以生成更多的TiO(OH)2沉淀,將TiO(OH)2熱分解即得鈦白粉(TiO2),
故答案為:促進Ti(SO4)2水解;
(3)在高溫HCl氣流中,TiO2可轉(zhuǎn)化為TiCl4,在高溫的條件下,TiO2與氯化氫反應:TiO2+4HCl$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl4+2H2O,
故答案為:TiO2+4HCl$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl4+2H2O;
(4)鈉的金屬活動性強于鈦,TiCl4與Na共熔發(fā)生:TiCl4+4Na$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ti+4NaCl,鈉為活潑金屬,能和水發(fā)生置換反應,反應為:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,若用TiCl4溶液與Na反應制Ti,鈉首先與溶液中的水反應生成NaOH和氫氣,不能達到預期目的,
故答案為:TiCl4+4Na$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ti+4NaCl;鈉與TiCl4溶液反應時,鈉首先與溶液中的水反應生成NaOH和氫氣,不能達到預期目的.
點評 本題考查以鈦鐵礦為主要原料冶煉金屬鈦工藝流程,注意分析流程各反應物的轉(zhuǎn)化是解答的關鍵,題目難度中等,側重于考查學生的分析能力和對基礎知識的應用能力.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
編號 | a | b | c | d |
Ⅰ | 干燥的有色布條 | 干燥的有色布條 | 濕潤的有色布條 | 濕潤的有色布條 |
Ⅱ | 堿石灰 | 硅膠 | 濃硫酸 | 無水氯化鈣 |
Ⅲ | 濕潤的有色布條 | 濕潤的有色布條 | 干燥的有色布條 | 干燥的有色布條 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 中子數(shù)為16的磷原子:${\;}_{15}^{31}$P | |
B. | 質(zhì)子數(shù)為17的氯原子:${\;}_{17}^{35}$Cl | |
C. | 質(zhì)量數(shù)為57的鐵原子:${\;}_{57}^{26}$Fe | |
D. | 核外電子數(shù)為16的硫原子:${\;}_{16}^{32}$S |
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選項 | a物質(zhì) | b物質(zhì) | c收集的氣體 | d中的物質(zhì) |
A | 濃氨水 | NaOH | NH3 | H2O |
B | 濃硫酸 | Na2SO3 | SO2 | 澄清石灰水 |
C | 稀硝酸 | Fe | NO2 | H2O |
D | 濃鹽酸 | KMnO4 | Cl2 | NaOH溶液 |
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沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 |
開始沉淀 | 2.7 | 7.5 | 7.6 | 3.8 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
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