钛被称为继铁、铝之后的第三金属，其常见的化合物有钙钛矿、硫酸氧钛（TiOSO4）、钛酸（H...

钛被称为继铁、铝之后的第三金属，其常见的化合物有钙钛矿、硫酸氧钛（TiOSO4）、钛酸（H2TiO3）、二氧化钛（TiO2）、四氯化钛（TiCl4）等，回答下列问题：

（1）基态钛原子的价层电子排布式为______，金属钛晶体的晶胞结构如图所示，其堆积方式名称为______。

（2）硫酸氧钛的阳离子为TiO2+，其阴离子的VSEPR模型名称为______。TiOSO4在水溶液中不稳定，易生成钛酸沉淀，该反应化学方程式为______。

（3）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图：

化合物乙种C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为______。化合物甲的沸点低于化合物乙的沸点，主要原因是______。

（4）已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃，由此可知TiCl4为______晶体。将TiCl4加入盐酸中，经处理可得到一种配位数为6的绿色晶体TiCl3•6H2O，1mol该晶体恰好与含2molAgNO3的溶液反应得到白色沉淀，则该绿色晶体中配离子的化学式为______。

（5）钙钛矿的一种晶体结构如图所示。Ti位于立方晶胞的顶点，每个Ti被6个O包围成配位八面体，Ca位于立方晶胞的体心，与Ca距离最近的O有______个；若Ca与Ti的最近核间距为apm，阿伏伽德罗常数为NA，则此钙钛矿的密度为______g•cm-3．（列出计算式即可）

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分Fe2+在风化过程中会转化为+3价。

已知：TiO(OH)2(即H2TiO3)为两性氢氧化物

（1）步骤②中，发生反应的主要离子方程式为______________________。

（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的____________（填字母序号）。

　　　 A.熔沸点差异　　　　　　 B．溶解性差异　　　　　　 C．氧化性、还原性差异

（3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是____________（填操作名称）。

（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理：

___________________________________________________________。

（5）上述工艺流程中可以循环利用的物质是____________。

（6）研究发现，可以用石墨作阳极、铁网作阴极、熔触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Ti前后，CaO的质量将______（填“增大”、“不变”或“减小”）

高三化学简答题困难题查看答案及解析

工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分Fe2+在风化过程中会转化为+3价。

已知：TiO(OH)2(即H2TiO3)为两性氢氧化物

（1）步骤②中，发生反应的主要离子方程式为______________________。

（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的____________（填字母序号）。

　　　 A.熔沸点差异　　　　　　 B．溶解性差异　　　　　　 C．氧化性、还原性差异

（3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是____________（填操作名称）。

（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理：

___________________________________________________________。

（5）上述工艺流程中可以循环利用的物质是____________。

（6）在酸性环境中，利用电化学原理可生成的羟基自由基(·OH) 其反应为Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH－　 ，成的羟基自由基对有机物有极强的氧化能力，可用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术。电解原理如图：

① 写出阳极所发生反应的电极反应式__________________________________________。

②电解过程中，假设电极上每1molFe3+转变为Fe2+ 的同时也 消耗1molO2，则 每消耗1molO2电解液中可以产生______mol ·OH

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（8分）以钛酸亚铁（FeTiO3）为原料制取BaTiO3的过程如下图所示：

（1）FeTiO3与稀硫酸反应，产物有TiOSO4、H2O和　　　　　　　　 （填化学式）。

（2）已知：TiO2(s)＋H2SO4(aq)＝TiOSO4(aq)＋H2O (l)　 △H＝a kJ·mol－1

H2TiO3(s)＝TiO2(s)＋H2O (l)　 △H＝b kJ·mol－1

写出TiOSO4水解生成H2TiO3的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　 。

（3）写出TiO2生成BaTiO3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　 。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

钛酸钡(BaTiO3)是电子陶瓷器件的重要基础原料。工业上以钛精矿(主要成分为TiO2)和BaCl2为主要原料制备钛酸钡粉体的工艺流程如下：

已知：①TiCl4水解生成H2TiO3沉淀；

②水溶液中含碳微粒随pH的分布如图所示。

(1) “氯化”在800 ℃时进行，其反应的化学方程式为________。

(2) “共沉淀”时，需控制溶液pH为10～11，其原因是：①___________；② ________。

(3) “滤液”中溶质的主要成分为________(填化学式)。过滤得到的固体通常用一定浓度的NH4HCO3溶液进行洗涤，其主要原因是___________。

(4) “煅烧”得到的钛酸钡粉体中钡钛质量比，钛酸钡粉体中可能含有的杂质为____________(填化学式)。

高三化学工业流程简单题查看答案及解析

21世纪是钛的世纪。下面是利用钛白粉(TiO2)生产海绵钛(Ti)的一种工艺流程：

（1）钛白粉是利用TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀，再煅烧沉淀制得的。TiO2+发生水解的离子方程式为　　　　　　 ；

（2）反应I在800~900℃下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为：　　　　　　 ；

（3）反应Ⅱ的热化学方程式为　　　　　　　 ；

（4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有　　　　　 ；　　　

（5）在800 ~1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如右图所示。图中b是电源的　　　 极，阴极的电极反应式为　　　　 。

高三化学实验题简单题查看答案及解析

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下，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Fe^2＋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，利用下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）________。

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（15分）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下，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）反应TiCl₄+2Mg=2MgCl₂+Ti在Ar气氛中进行的理由________；

（3）上述生产流程中加人物质A的目的是防止Fe²⁺被氧化，物质A是____，上述制

备TiO₂的过程中，所得到的副产物及可回收利用的物质是。

（4）钛、氯气和过量焦炭在高温下反应的化学方程式________；

（5）如果取钛铁矿At，生产出钛Bt（不考虑损耗），则钛铁矿中钛的质量分数____（用A、B字母表示）。

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金属钛被称为“21世纪金属”

(1)工业上用钛矿石(含FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过以下流程制得TiO2：

其中，步骤Ⅱ发生反应为：2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H20

①步骤I反生的化学方程式是______________________________若将所得FeSO4晶体溶于水，加热蒸干后所得的固体是_________________

②若步骤Ⅲ中是利用Ti4+在溶液中水解制得TiO2·nH2O,则该反应的离子方程式为_________________________________________________

(2)可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：

方法一：将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，用炭块作电解槽池，电解TiO2制得钛，其阴极发生的反应：______________________________________。

方法二：通过以下反应制备金属钛

①TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) △H=+151 KJ/mol

②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti

在实际生产中，需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4，其原因是_________________________，______________________________________________。(两方面)

(3)若已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)　 △H=-394 KJ/mol,则由固体TiO2、固体C与Cl2反应制取气态TiCl4的热化学方程式为______________________________________________。

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钛被称为继铁、铝之后的第三金属。工业上常用硫酸酸解钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有部分Fe2O3)的方法制取金红石(TiO2)，再还原TiO2制取金属钛。工业制取TiO2的工艺流程图如下：

回答下列问题：

(1)钛酸亚铁(FeTiO3)中Ti的化合价为________________________。

(2)钛液1中钛以TiO2+的形式存在，则FeTiO3与硫酸反应的离子方程式为________。

(3)为提高钛铁矿的酸解率，可添加适量氧化剂，依据右图判断，添加的最佳氧化剂为_____________(填化学式)。

(4)钛液1中加入的A物质是____________，流程中的操作a是____________。

(5)制取金红石过程中，需要测定TiO2+的含量。取100mL钛液1，加铝粉，使其发生反应3TiO2++Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O，反应消耗铝1.35g，则钛液1中TiO2+的物质的量浓度为________。

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