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        1. 鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個產(chǎn)業(yè)鏈(如圖所示),將大大提高資源的利用率,減少環(huán)境污染。

          請回答下列問題:
          (1)Fe的原子序數(shù)為26,其最外層電子數(shù)為2,請寫出鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖_______。
          (2)寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學(xué)方程式              
          (3)氯堿廠獲得Cl2的離子方程式為                                       
           
          TiCl4
          Mg
          MgCl2
          Ti
          熔點/℃
          -25.0
          648.8
          714
          1667
          沸點/℃
          136.4
          1090
          1412
          3287
           
          (4)由TiCl4→Ti反應(yīng)后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,依據(jù)下表信息,需加熱的溫度略高于          ℃即可。
          (5)為了減少產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)時產(chǎn)生的工業(yè)三廢對環(huán)境的威脅,當NaCl與FeTiO3的物質(zhì)的量之比為      時,理論上Cl2的利用率最大。
          (1)
          (2)2FeTiO3+6C+7Cl2高溫2FeCl3+2TiCl4+6CO (2分)
          (3)2Cl- + 2H2O  H2↑ + Cl2↑ + 2OH-(2分)
          (4)1412 (2分)
          (5)7:1

          試題分析:(1)鐵位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族,是過渡金屬元素的代表,原子序數(shù)為26,電子層結(jié)構(gòu)為:
          (2)從圖示可知氯化時的反應(yīng)物為FeTiO3、C、Cl2,生成物為FeCl3、TiCl4、CO,再根據(jù)得失電子和原子守恒即可得出該反應(yīng)的方程式為FeTiO3+6C+7Cl2高溫2FeCl3+2TiCl4+6CO;
          (3)工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2,并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品,稱為氯堿工業(yè)。陽極反應(yīng):2Cl-2e=Cl2↑(氧化反應(yīng));陰極反應(yīng):2H+2e=H2↑(還原反應(yīng));因此,電解飽和食鹽水的總反應(yīng)可以表示為:2Cl + 2H2O  H2↑ + Cl2↑ + 2OH;
          (4)Ar氣中進行防止鈦、鎂被氧化;控制溫度使TiCl4、Mg、MgCl2轉(zhuǎn)化為蒸氣,Ti不熔化,故溫度略高于1412℃;
          (5)根據(jù)2Cl + 2H2O  H2↑ + Cl2↑ + 2OH;再根據(jù)圖示可知氯化時的反應(yīng)物為FeTiO3、C、Cl2,生成物為FeCl3、TiCl4、CO,再根據(jù)得失電子和原子守恒即可得出該反應(yīng)的方程式為2FeTiO3+6C+2FeCl3+2TiCl4+6CO,得出關(guān)系式2FeTiO~  7Cl~ 14NaCl,所以為了減少產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)時產(chǎn)生的工業(yè)三廢對環(huán)境的威脅,當NaCl與FeTiO3的物質(zhì)的量之比為7:1時,理論上Cl2的利用率最大。
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          某磁黃鐵礦的主要成分是FexS(S為-2價),既含有Fe2又含有Fe3。將一定量的該磁黃鐵礦與100mL的鹽酸恰好完全反應(yīng)(注:礦石中其他成分不與鹽酸反應(yīng)),生成硫單質(zhì)2.4g,F(xiàn)eCl2 0.425mol和一定量H2S氣體,且溶液中無Fe3。則下列說法正確的是
          A.100mL的鹽酸中HCl物質(zhì)的量濃度為7.5mol/L
          B.生成的H2S氣體在標準狀況下的體積為2.24L
          C.該磁黃鐵礦中FexS的x=0.85
          D.該磁黃鐵礦FexS中,F(xiàn)e2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為3:1

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          Ⅰ.某實驗A小組設(shè)計生產(chǎn)亞氯酸鈉(NaClO2)的主要流程如圖,

          已知NaClO2是一種強氧化性漂白劑,廣泛用于紡織、印染工業(yè)。它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。
          (1)雙氧水的電子式為           ,裝置Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的還原劑是     (填化學(xué)式)。
          (2)A的化學(xué)式是    ,裝置Ⅲ電解池中A在   極區(qū)產(chǎn)生,若裝置Ⅲ中生成氣體a為 11.2 L(標準狀況),則理論上通過電解池的電量為                (已知法拉第常數(shù)F="9.65×l" 04C· mol-1)。
          (3)裝置Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是                                 。
          Ⅱ.某實驗B小組測定金屬錫合金樣品的純度(僅含少量鋅和銅,組成均勻),將樣品溶于足量鹽酸: Sn+ 2HCl=SnCl2+H2↑,過濾,洗滌。將濾液和洗滌液合并再加過量的FeCl3溶液。最后可用一定濃度的K2Cr2O7酸性溶液滴定生成的Fe2+,此時還原產(chǎn)物為Cr3+,F(xiàn)有錫合金試樣1.23g,經(jīng)上述反應(yīng)、操作后,共用去0.200mol/L的K2Cr2O7的酸性溶液15.00mL。
          (4) 列式計算樣品中錫的質(zhì)量分數(shù)。
          (5)用上述樣品模擬工業(yè)上電解精煉錫,如圖:

          b極發(fā)生電極反應(yīng)式      ,當?shù)玫?1.90g純錫時,電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕0.54g,則錫合金質(zhì)量減少_______ g(結(jié)果保留一位小數(shù))。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案如下:

          請回答:
          (1)操作①用到的玻璃儀器有                            。
          (2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:                            ,反應(yīng)②的離子反應(yīng)方程式:                               。
          (3)設(shè)計實驗方案,檢測濾液D中含有的金屬離子(試劑自選)                         。
          (4)在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體是一種綠色化學(xué)工藝,試劑Y為無色液體,反應(yīng)④的總化學(xué)方程式是                                                       。
          (5)乙同學(xué)在甲同學(xué)方案的基礎(chǔ)上提出用濾渣B來制備FeCl3·6H2O晶體,在濾渣中滴加鹽酸時,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比同濃度鹽酸與純鐵粉反應(yīng)要快,其原因是                                                               
          將所得氯化鐵溶液用加熱濃縮、降溫結(jié)晶法制得FeCl3·6H2O 晶體,而不用直接蒸發(fā)結(jié)晶的方法來制得晶體的理由是                                                   。
          (6)將濾渣B的均勻混合物平均分成四等份,分別加入同濃度的稀硝酸,充分反應(yīng)后,在標準狀況下生成NO的體積與剩余金屬的質(zhì)量見下表(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。
          實驗編號




          稀硝酸體積(mL)
          100
          200
          300
          400
          剩余金屬質(zhì)量(g)
          9.0
          4.8
          0
          0
          NO體積(L)
          1.12
          2.24
          3.36
          V
           
          則硝酸的濃度為       ;③中溶解銅的質(zhì)量為       ;④中V=       。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          1.92 g Cu投入到一定量的濃硝酸中,Cu完全溶解,生成氣體顏色越來越淺,共收集到標準狀況下672 ml氣體,將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中,通入標準狀況下一定體積的O2,恰好使氣體完全溶于水,則通入O2的體積為
          A.504 mlB.336 mlC.224 mlD.168 ml

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          a mol FeS與b mol FeO投入到V L、c mol/L的硝酸溶液中充分反應(yīng),產(chǎn)生NO氣體,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO33、H2SO4的混合液,則反應(yīng)中未被還原的硝酸可能為(  )
          ①(a+b)×63 g                 ②(a+b)×189 g
          ③(a+b) mol                   ④[Vc-(9a+b)/3] mol
          A.①④B.②③C.①③D.②④

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          24 mL濃度為0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液(已知硫元素最高價為+6價),恰好與20 mL濃度為0.02 mol·L-1的K2Cr2O7(Cr元素最高價為+6價)溶液完全反應(yīng),則元素Cr在被還原的產(chǎn)物中的化合價是(  )。
          A.+6B.+3C.+2D.0

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          臭氧可用于凈化空氣、飲用水的消毒、處理工業(yè)廢物和作氧化劑.
          (1)臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) ΔH=-235.8kJ/mol.已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2kJ/mol,則常溫下反應(yīng): 2O3(g)=3O2(g)的ΔH=                      .
          (2)科學(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生,電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3↑+6H+,陰極附近溶解在水中的氧氣生成過氧化氫,其電極反應(yīng)式為                    。
          (3)O3在堿性條件下可將Na2SO4氧化成Na2S2O8。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:                        
                     
          (4)所得的Na2S2O8溶液可降解有機污染物4-CP。原因是Na2S2O8溶液在一定條件下可產(chǎn)生強氧化性自由基(SO4-·)。通過測定4-CP降解率可判斷Na2S2O8溶液產(chǎn)生SO4-·的量。某研究小組設(shè)計實驗探究了溶液酸堿性、Fe2+的濃度對產(chǎn)生SO4-·的影響。
          ①溶液酸堿性的影響:其他條件相同,將4-CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中,結(jié)果如圖a所示。由此可知:溶液酸性增強,                (填 “有利于”或“不利于”)Na2S2O8產(chǎn)生SO4-·。
          ②Fe2+濃度的影響:相同條件下,將不同濃度的FeSO4溶液分別加入c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L-1、c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L-1的混合溶液中。反應(yīng)240 min后測得實驗結(jié)果如圖b所示。已知 S2O82­- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+。則由圖示可知下列說法正確的是:_________________(填序號)
          A.反應(yīng)開始一段時間內(nèi), 4-CP降解率隨Fe2+濃度的增大而增大,其原因是Fe2+能使Na2S2O8產(chǎn)生更多的SO4-·。
          B.Fe2+是4-CP降解反應(yīng)的催化劑
          C.當c(Fe2+)過大時,4-CP降解率反而下降,原因可能是Fe2+會與SO4.發(fā)生反應(yīng),消耗部分SO4.。
          D.4-CP降解率反而下降,原因可能是生成的Fe3+水解使溶液的酸性增強,不利于降解反應(yīng)的進行。
          ③當c(Fe2+)=3.2 ×10-3 mol·L-1時,4-CP降解的平均反應(yīng)速率的計算表達式為               。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          為了測定某銅銀合金成分,將30 g合金完全溶于80 mL 13.5 mol/L的濃硝酸中,待反應(yīng)完全后,收集到0.3 mol氣體,并測得溶液中c(H+)是1 mol/L。假設(shè)反應(yīng)后溶液體積仍為80 mL,則合金中銀的質(zhì)量分數(shù)為
          A.36%B.66.3%C.78.7%D.96.6%

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