钛(22Ti)由于其特殊的性能被誉为“未来世纪的金属”。钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有...

钛(22Ti)由于其特殊的性能被誉为“未来世纪的金属”。宝鸡因钛产业发达被称为中国钛谷,其钛产品产量占全国80%以上，占世界产量的20%以上。请回答下列问题:

（1）钛元素位于周期表中第4周期_____族，基态铁原子的价电子的电子排布式为______。

（2）钛元素在化合物中有+2、+3、+4等多种价态，试分析因显著的“压电效应“面被广泛应用于超声波发生装置中的偏钛酸钡(BaTiO3)中Ti的化合价为______。

（3）TiCl3是一种不稳定的氯化物，主要用作强还原制、烯烃聚合的催化剂以及偶氮染料分析等。

①溶波中的Ti3+易被FeCl3氧化，发生反应的离子方程式为________；若利用此反应原理，用已知标准浓度FeCl3溶液来滴定某含Ti3+的溶液时，可选用______溶液作指示剂判断滴定的终点。

②化学式为[Ti(H2O)6]Cl3的绿色晶体是TCl3的六水合物的一种晶型，该晶体中，与Ti3+T形成配位键的原子是_____(填元素符号)，该原子的杂化类型为________；该晶体所含元素中，电负性最大的元素是_______(写出元素符号)。

③化学式为[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O的绿色晶体是TiCl3的六水合物的另一种晶型，取1mol绿色晶体溶于水配成500mL溶液，加入足量AgNO3使Cl-完全沉淀，消耗AgNO3的物质的量为____mol。

④写出一种与H2O互为等电子体的阳离子______(填化学式)。

（4）TiO2的熔点为1800℃,TiCl4的熔点为-25℃,同为Ti的+4价化合物，熔点相差悬殊的原因是___________。

（5）自然界的钛主要以金红石( 主要成分为TiO2)的形式存在。TiO2 的晶胞属于四方晶系,其长方体结构如图所示，已知TiO2 的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数的值为NA，根据图中所示数据列出该晶体密度的计算式ρ=_______g·cm-3(用NA表示阿伏伽德罗常数,用含M、a、b、c的代数式表示)。

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钛(22Ti)由于其特殊的性能被誉为“未来世纪的金属”。钛铁矿主要成分为FeTiO3（含有少量MgO、SiO2等杂质），Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备，工艺流程如下：

(1)Ti位于元素周期表中的位置为________。钛铁矿在预处理时需要进行粉碎，其原因是_______。

(2)过程①中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为80%时，所采用的实验条件是_________。

(3)过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示，反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是___________。

(4)写出由滤液D生成FePO4的离子方程式____________________________________。

(5)由流程图可知FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_________________________。

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钛(22Ti)由于其特殊的性能被誉为“未来世纪的金属”。钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质)，Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备，工艺流程如下：

⑴钛铁矿在预处理时需要进行粉碎，其原因是__________________________________。

⑵过程①中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为80%时，所采用的实验条件是_________________________。

⑶过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度关系如图所示，反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是_______________________。

⑷写出由滤液D生成FePO4的离子方程式_____________________________________________

⑸由流程图可知FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_________________________。

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钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”。试回答下列问题：

（1）钛有Ti和Ti两种原子，它们互称为　　　　　　　 。Ti元素在元素周期表中的位置是第　　　　　 周期，第　　　　　 族；基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　 ；按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于　　　　 区元素

（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示，它的化学式是　　　　　　　　

（3）二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为二氧化碳和水，达到无害化。有关甲醛、苯、二氧化碳及水说法正确的是　　　　　　　 。

A．苯与B3N3H6互为等电子体

B．甲醛、苯分子中碳原子均采用sp2杂化

C．苯、二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子

D．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键

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【化学—选修3：物质结构与性质】人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后,第四种将被广泛应用的金属被科学家预测是钛（Ti），它被誉为“未来世纪的金属”.试回答下列问题：

（1）Ti元素原子序数为22，它在元素周期表中的位置是第　　　　　　 周期第　　　　　　　 族；其基态原子的电子排布式为　　　　　　　 。

（2）在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4三种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定．偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用．偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图1所示，它的化学式是　　　　　　　　 ，其中Ti4+的氧配位数为　　　　　　　 ，Ba2+的氧配位数为　　　　　　　 。

（3）常温下的TiCl4是有刺激性臭味的无色透明液体，熔点﹣23.2℃，沸点136.2℃，所以TiCl4应是

化合物，其固体是　　　　　　　 晶体。TiCl4在潮湿空气中易挥发，水解而冒白烟，这是因为水解后有　　　　　　　　　　　 生成。

（4）已知Ti3+可形成配位数为6的配合物，其空间构型为正八面体，如图2所示，我们通常可以用图3所示的方法来表示其空间构型（其中A表示配体，M表示中心原子）。配位化合物[Co(NH3)4Cl2]的空间构型也为八面体型，它有 种同分异构体，请将其结构画出_________________。

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金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。

请回答下列问题。

（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C===2Fe+2TiO2+CO2↑，钛酸亚铁的化学式为______；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是___________。此时溶液中含有Fe2＋、TiO2＋和少量Mg2＋等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。

①常温下，若所得溶液中Mg2＋的物质的量浓度为0.001 8 mol/L，当溶液的pH等于________时，Mg(OH)2开始沉淀。

②若将含有Fe2＋、TiO2＋和Mg2＋的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为____________。

（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为_______。Mg还原TiCl4过程中必须在1070 K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_______。除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是______。

（4）在800～1 000 ℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如下图所示。

图中b是电源的________极，阴极的电极反应式为________。

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金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。

（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C═2Fe+2TiO2+CO2↑，钛酸亚铁的化学式为_______________；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_____________________________________。

（2）上述生产流程中溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。

①常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L，当溶液的pH等于_______时，Mg(OH)2开始沉淀。

②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为___________________________________________________________。

（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为______________。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_________。

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金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。

（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C═2Fe+2TiO2+CO2↑，钛酸亚铁的化学式为_______________；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为____________________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是_________________________，此时溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。

①常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L，当溶液的pH等于_______时，Mg(OH)2开始沉淀。

②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为___________________________________________________________。

（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为________。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_________。除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是__________________。

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金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下，回答下列问题：

（1）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO₄，反应中无气体生成。副产品甲俗称“绿矾”其化学式是________________。

（2）上述生产流程中加入Fe屑的目的是________（用离子方程式表示），检验副产品甲是否变质的实验方法是。

（3）上述生产流程中所得到的金属钛中混有少量杂质，可加入________溶解后除去。

（4）溶液Ⅰ中含有Fe²⁺、TiO²⁺和少量Mg²⁺等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。

①常温下，若所得溶液中Mg²⁺的物质的量浓度为0.0018mol/L，当pH等于_________时，Mg(OH)₂开始沉淀。

②若将含有Fe²⁺、TiO²⁺和Mg²⁺的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，写出该反应的离子方程式：__________________________________________________________________

（5）Mg还原TiCl₄过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应控制的反应条件是__________________________

（6）在800--1000℃时电解TiO₂也可制得海绵钛，装置如图所示。图中b是电源的______极，阴极的电极反应式________________。

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金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下：

回答下列问题：

（1）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成。副产品甲阳离子是________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是____________________________。

（3）此时溶液Ⅰ中含有Fe2＋、TiO2＋和少量Mg2＋等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。

①常温下，若所得溶液中Mg2＋的物质的量浓度为0．0018mol·L－1，当溶液的pH等于________时，Mg（OH）2开始沉淀。

②若将含有Fe2＋、TiO2＋和Mg2＋的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，写出该反应的离子方程式：________________________。

（4）Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是__________________。（5）在800～1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如图所示。下图中b是电源的________极，阴极的电极反应式________。

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