金属钛素有“太空金属”“未来金属”“海洋金属”等美誉，已知钛的化合价主要有+4价和+3价，其中+3价钛极易被氧化；有关氢氧化物开始沉淀的pH 如下某地钛铁矿主要 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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金属钛素有“太空金属”“未来金属”“海洋金属”等美誉，已知钛的化合价主要有+4价和+3价，其中
+3价钛极易被氧化；有关氢氧化物开始沉淀的pH 如下

某地钛铁矿主要成分为FeTiO₃，含有少量杂质SiO₂等；提纯TiO₂并得到副产品FeSO₄·7H₂O（绿矾）的工艺流程如下

回答下列问题：
(1)黑钛液中生成的主要阳离子有TiO^2-和Fe²⁺，写出反应①的化学方程式：_____________________
(2)黑钛液中加入铁粉的主要目的是____________；
(3)步骤④的离子方程式是____________________；
(4)钛的冶炼新法是电解法。OS法电解炼钛示意图：

以CaCl₂/CaO共熔体作为介质，电解时，在阴极生成的Ca进一步还原TiO₂得钛。写出阴极生成钛的有关电极反应式和化学方程式：_______________________

答案

(1)FeTiO₃+2H₂SO₄=FeSO₄+TiOSO₄+2H₂O
(2)防止Fe²⁺被氧化
(3)TiO²⁺+3H₂O=Ti(OH)₄+2H⁺(4)Ca²⁺+2e^-=Ca、2Ca+TiO₂=Ti+2CaO

核心考点

试题【金属钛素有“太空金属”“未来金属”“海洋金属”等美誉，已知钛的化合价主要有+4价和+3价，其中+3价钛极易被氧化；有关氢氧化物开始沉淀的pH 如下某地钛铁矿主要】；主要考察你对工业生产其他物质等知识点的理解。[详细]

举一反三

铝土矿的主要成分为Al₂O₃，生成铵明矾[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O]和H₂O₂的工艺流程图如下。

(1)流程图中X为_________（填化学式）溶液。
(2)反应I的离子方程式为________________________
(3)“电解”时，用惰性材料作电极，则阴极反应可表示为___________。
(4)反应Ⅵ的化学方程式为____________________。
(5)流程中可以循环使用的物质是_____________。

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某小组对酸化及碱化膨润土负载镍催化CO₂加氢甲烷化反应进行了研究。
(1)制备Ni-酸化膨润土、Ni-碱化膨润土的部分流程如下

①“溶解”时维持反应温度为70-80℃，其目的是______________。
②“氧化”一步反应的离子方程式为_______________________。
(2)在不同温度下，膨润土、Ni-酸化膨润土、Ni-碱化膨润土催化CO₂加氢甲烷化反应的结果如图所示：
a．Ni-碱化膨润土甲烷化选择性
b．Ni-酸化膨润士甲烷化选择性
c．膨润土甲烷化选择性
d．Ni-碱化膨润土CO₂转化率
e．Ni-酸化膨润土CO₂转化率
f．膨润土CO₂转化率

①在测定温度内，Ni-酸化膨润土对CO₂加氢甲烷化反应的最适宜温度为____，理由是________________
②在相同温度下，对CO₂的转化率，Ni-碱化膨润土高于Ni-酸化膨润土，原因可能是_______________。
③500℃时，在上述实验条件下向某装有膨润土的密闭容器中通入5 mol CO₂和20 mol H₂，充分反应后生成CH₄的物质的量为__________。

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以废铁屑为原料生产莫尔盐的主要流程如下

(1)“反应I”中通入N₂的作用是____________。
(2)称取23. 52 g新制莫尔盐，溶于水配制成100 mL溶液，将所得溶液分成两等份。
一份加入足量Ba(OH)₂溶液，并微热，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，同时生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色；用足量稀盐酸处理沉淀物，充分反应后过滤、洗涤和干燥，得白色固体13. 98 g。
另一份用 0. 200 0 mol/LK₂Cr₂O₇酸性溶液滴定，当CrO₇^2-恰好完全被还原为Cr³⁺时，消耗K₂Cr₂O₇溶液的体积为25. 00 mL。通过计算确定莫尔盐的化学式。
(3)若将“水洗”这一步去掉，则所得产品中的SO₄^2-的质量分数会____________（填 “偏大”“偏小”或“不变”）。

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以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含酶Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等。现用硫酸渣制备铁红的过程如下

(1)铁红的主要成分为________，还原后过滤得到滤渣的主要成分为____________。
(2)酸溶过程中Fe₂O₃与稀硫酸反应的化学方程式是____________________。
(3)还原过程中加入FeS₂是将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺，而本身被氧化为SO₄^2-，写出有关的离子方程式
________________________。
(4)氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式：________________。
(5)生产过程中，为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH至3～4，其目的是_____________。

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重晶石矿石主要含有BaSO₄，还含有少量有SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MnO₂、FeS₂、Na₂O、K₂O等杂质。以下是某工业制备硫酸钡以及分离某些金属的流程图。

(1)煅烧过程中产生的污染性气体主要是_______________。
(2)确定第一次水洗液中有K⁺存在的实验现象是_____________。
(3)写出碱洗时的氧化还原反应方程式：_________________。
(4)①反应生成沉淀的化学式__________，②反应的离子方程式为___________________。
(5)操作I为______，操作Ⅱ为_______。

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