内容正文:
导与练
大题突破二无机化学工艺流程
250→
22,
N0.1
重温经典明确考向
入题型1
物质制备型
1.(2022湖南卷,17)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为Ti02,含少量V、
Si和1的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如图:
C、Cl2
Mg
已知“降温收尘”后,粗TiC14中含有的几种物质的沸点:
沸腾氯化
除
粗TiCl4
除
纯TiCl
Ti
物质
TiCl4
V0C13
SiCla
A1C13
铝
沸点/℃
136
127
57
180
V0C12渣
尾气处理
回答下列问题:
含Si、Al杂质
(1)已知△G△H-T△S,△G的值只决定于反应体系的始态和终态,忽略△H、△S随温度的变化。若△G<0,则该反
应可以自发进行。根据下图判断:600℃时,下列反应不能自发进行的是
300
200
Tio,(s)+2Cl(g)=TiCL(g)+0:(g)
A.C(s))+02(g)—C02(g)
100
B.2C(s)+02(g)—2C0(g)
00
C9+0=G0
C.Ti02(s)+2C12(g)—TiC1(g)+02(g)
40
-500
2C⊙+0:a=2C0R
D.TiO2(s)+C(s)+2CI2(g)-TiCla(g)+COz(g)
500600
70080090010001100
洱度℃
解析:钛渣中加入C、C引2进行“沸腾氯化”,转化为相应的氯化物,“降温收尘”后
得到粗TiCl4,加入单质Al除钒,再除硅、铝得到纯TiCl4,加入Mg还原得到Ti。
(1)记①C(s)+02(g)—C02(g),②2C(s)+02(g)—2C0(g),③Ti02(s)+2Cl2(g)—
TiCl4(g)+02(g),④Ti02(s)+C(s)+2C2(g)一TiCl4(g)+C02(g)。由题图可知,600℃
时,反应①②的△G<0,反应能自发进行,反应③的△G>0,反应不能自发进行,故A、B
不符合题意,C符合题意;根据盖斯定律,Ti02(s)+C(s)+2Cl2(g)一TiCl4(g)+C02(g)
可由①+③得到,则600℃时其△G<0,反应能自发进行,故D不符合题意。
答案:(1)C
1.(2022湖南卷,17)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主
要成分为TiO2,含少量V、Si和A1的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如图:
己知“降温收尘”后,粗TiC14中含有的几种物质的沸点:
C、Cl2
Al
Mg
物质
TiCl4
V0C13
SiCl4
A1C13
粗TiCL,
除
除
纯TiCL4冶
沸点/℃
136
127
57
180
腾氯化
薹
T
铝
V0Cl2渣
尾气处理
含Si、A1杂质
回答下列问题:
(2)Ti02与C、C12在600℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质
TiCl4
CO
C02
C12
分压/NPa
4.59×102
1.84×102
3.70×102
5.98×109
①该温度下,Ti02与C、C12反应的总化学方程式为
解析:(2)①根据表中数据可知,600℃时C主要生成C0和C02,根据相同条件下
气体的压强之比等于物质的量之比,可知TiCl4、C0和C02的物质的量之比约是
5:2:4,所以Ti02与C、Cl2反应的总化学方程式为5Ti02+6C+10C12
600℃
5TiC14+2C0+4C02。
答案:(2)①5Ti02+6C+10C12
600℃
5TiC14+2C0+4C0
1.(2022湖南卷,17)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主
要成分为TiO2,含少量V、Si和A1的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如图:
己知“降温收尘”后,粗TiC14中含有的几种物质的沸点:
C、Cl2
Al
Mg
物质
TiC14
V0C13
SiCl4
A1C13
粗TiCL,
除
除
纯TiCL4冶
沸点/℃
136
127
57
180
腾氯化
薹
T
铝
V0Cl2渣
尾气处理
含Si、A1杂质
回答下列问题:
(2)Ti02与C、C12在600℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质
TiCl4
CO
C02
C12
分压/NMPa
4.59×102
1.84×102
3.70×10-2
5.98×109
②随着温度升高,尾气中C0的含量升高,原因是
解析:②随着温度升高,C02与C发生反应C+C02
高温
C0,导致C0含量升高。
答案:②随着温度升高,C0与C发生反应C+C0,高温2C0
1.(2022湖南卷,17)钛(T)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以
钛渣(主要成分为Ti02,含少量V、Si和A