内容正文:
2024届高三新高考化学大一轮专题训练-工业流程题
1.工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛,生产的工艺流程图如图,其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为:FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
回答下列问题:
(1)钛铁矿和浓硫酸反应属于_______ (选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(2)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化,物质A是_______,上述制备TiO2的过程中,所得到的副产物和可回收利用的物质分别是_______、_______。
(3)反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是_______。
(4)由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有:
TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) =TiCl4(g) + 2CO(g) ΔH1 = -72 kJ•mol-1
TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(g) + O2 (g) ΔH2 =+38.8kJ•mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH3 =+282.8kJ•mol-1
①反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是_______。
②反应C(s)+O2(g)=CO2 (g)的ΔH=_______。
(5)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用如图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。①写出阳极所发生反应的电极反应式:_______。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)_______。
2.某铜矿石的成分中含有Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程示意图如下:
已知:CuO2+2H+=Cu+Cu2++H2O
(1)滤液A中铁元素的存在形式为______(填离子符号),生成该离子的离子方程式为___________,检验滤液A中存在该离子的试剂为__________(填试剂名称)。
(2)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为___________。
(3)常温下.等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH一)前者为后者的108倍,则两种溶液的pH= ________________________。
(4)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中,除得到蓝色沉淀,还有无色无味气体放出,写出相应的离子方程式:___________________________。
(5)①粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解精炼过程中,c为粗铜板,则a端应连接电源的_____(填“正”或“负”)极,若粗铜中含有Au、Ag、Fe杂质,则电解过程中c电极上发生反应的方程式有_______、_______。
②可用酸性高锰酸钾溶液滴定法测定反应后电解液中铁元素的含量。滴定时不能用碱式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液的原因是______、滴定中发生反应的离子方程式为___________________, 滴定时.锥形瓶中的溶液接触空气,则测得铁元素的含量会______(填“偏高”或“偏低”)。
3.海水是一个巨大的化学资源宝库,利用海水可以获得很多化工产品。
(1)海水中制得的氯化钠可用于生产烧碱及氯气。反应的离子方程式是______________。
(2)利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:_________
(3)盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
生成氢氧化物沉淀的pH
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
Mg(OH) 2
9.6
11.1
①步骤②中需控制pH=9.8,其目的是________________________________。
②用NaClO 氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的离子反应方程式是______________________。
③步骤③需在HCl保护气中加热进行,请用化学平衡移动原理解释原因________。
④NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和能参与大气循环的物质。除去0.1mol CO(NH2)2时消耗NaClO_______g。
4.镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后