工業(yè)上生產(chǎn)金屬鈦的方法很多.以鈦鐵礦(主要成分FeTiO3,鈦酸亞鐵)為主要原料冶煉金屬鈦,生產(chǎn)的工藝流程圖如圖,其中鈦鐵礦與濃硫酸發(fā)生反應的化學方程式為:FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
回答下列問題:
(1)鈦鐵礦和濃硫酸反應屬于非氧化還原反應非氧化還原反應 (選填“氧化還原反應”或“非氧化還原反應”).
(2)上述生產(chǎn)流程中加入物質(zhì)A的目的是防止Fe2+被氧化,物質(zhì)A是FeFe,上述制備TiO2的過程中,所得到的副產(chǎn)物和可回收利用的物質(zhì)分別是綠礬綠礬、硫酸硫酸.
(3)反應TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar氣氛中進行的理由是防止高溫下Mg和Ti與空氣中的氧氣(或氮氣、二氧化碳)作用防止高溫下Mg和Ti與空氣中的氧氣(或氮氣、二氧化碳)作用.
(4)由二氧化鈦制取四氯化鈦所涉及的反應有:
TiO2 (s)+2Cl2 (g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H1=-72kJ?mol-1
TiO2(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(g)+O2 (g)△H2=+38.8kJ?mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g)△△H3=+282.8kJ?mol-1
①反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)在高溫下能夠自發(fā)進行的原因是△S>0(或熵增加)△S>0(或熵增加).
②反應C(s)+O2(g)=CO2 (g)的△H=-393.6 kJ/mol-393.6 kJ/mol.
(5)研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì),利用右圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦.①寫出陽極所發(fā)生反應的電極反應式:2O2--4e-=O2↑或C+2O2--4e-=CO2↑2O2--4e-=O2↑或C+2O2--4e-=CO2↑.
②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是(請結合化學用語解釋)
制備TiO2時,在電解槽發(fā)生如下反應:2CaO═2Ca+O2↑,2Ca+TiO2 一定條件 Ti+2CaO,由此可見,CaO的量不變制備TiO2時,在電解槽發(fā)生如下反應:2CaO═2Ca+O2↑,2Ca+TiO2 一定條件 Ti+2CaO,由此可見,CaO的量不變.
一定條件
一定條件
【答案】非氧化還原反應;Fe;綠礬;硫酸;防止高溫下Mg和Ti與空氣中的氧氣(或氮氣、二氧化碳)作用;△S>0(或熵增加);-393.6 kJ/mol;2O2--4e-=O2↑或C+2O2--4e-=CO2↑;制備TiO2時,在電解槽發(fā)生如下反應:2CaO═2Ca+O2↑,2Ca+TiO2 Ti+2CaO,由此可見,CaO的量不變
一定條件
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:16引用:1難度:0.5
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(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
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(1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
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(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1