我国钒钛磁铁矿分布广泛，储量丰富，不仅是铁的重要来源，其中伴生的钛、钒、铝等多种成分还具有...

我国钒钛磁铁矿分布广泛，储量丰富，不仅是铁的重要来源，其中伴生的钛、钒、铝等多种成分还具有很高的利用价值。其尾矿是工业提取钛的重要来源

I.钒钛磁铁矿的尾矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量FeO、Al2O3、SiO2 等杂质) 经选矿后得到钛精矿过一系列反应制得TiO2:

(1)氢氧化钠净化尾矿的目的是_________________________________。

(2)写出钛精矿中FeTiO3与80%硫酸溶液反应的化学方程式:___________________。

II.以TiO2 为原料制备金属钛，流程如下: TiO2→TiCl4→Ti

(3)已知反应:TiO2(s)十2Cl2(g)=TiCl4(l)十O2(g) △H=十151kJ/mol，但不能由TiO2和Cl2直接反应(即氯化反应)来制取TiCl4试解释原因:___________________________________。

(4)当往氯化反应体系中加入碳后，使得该反应在高温条件下能顺利制得TiCl4，从化学平衡的角度解释其原因___________________________________________。

(5)己知碳的燃烧热394kJ/mol，请写出TiO2 与Cl2、C反应制取TiCl4的热化学方程式_____________。

III.以TiO2为原料可以制备Li4Ti5O12(一种锂离子电池的电极材料)，过程如下:

(6)不同温度下，TiO2·xH2O与双氧水、氨水反应达到平衡所得实验结果如下表所示:

该过程的理想温度为_______________，分析表中数据，解释TiO2·xH2O的转化率随温度变化的原因:_______________________________________，该反应的离子方程式为________________________。

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我国钛资源丰富，攀枝花和西昌已探明钛矿储量就有几十亿吨，其重要的矿石有金红石、钛铁矿以及钒钛铁矿．如图1所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率．

常温下为无色液体，具有刺激性气味，极易水解，其化学键类型为 ______ ，写出水解的方程式 ______

写出钛铁矿与焦炭、共热得到的化学方程式： ______

①

②

请写出上图中生成Ti的热化学反应方程式： ______

海绵钛可用碘提纯，原理为 下列说法正确的是 ______

A 该反应正反应的

B 在不同温度区域，的量保持不变

C 在提纯过程中，的作用是将粗钛从低温区转移到高温区

D 在提纯过程中，可循环利用

钛网做阳极电解饱和食盐水常用隔膜电解槽．图2为阳离子交换膜电解槽示意图．

①该电解装置阳极在 ______ 填左室、右室氯碱工业电解槽一般采用Ti网作阳极而不用Fe网，其原因是 ______ ．

②右室中加入少量NaOH的原因是 ______ ．

在上述产业链中合成112t甲醇理论上能生产Ti ______ 不考虑生产过程中物质的任何损失

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钪(Sc)是一种典型的稀散元素，具有重要的工业利用价值，从钛尾矿( mSc2O3·nTiO2·xFeO·ySiO2)中提取Sc2O3的流程如下：

(1)“焙烧”时，为提高焙烧效率，下列措施中无效的是___________(填标号)

a.不断搅拌　　 b.进一步粉碎固体颗粒　　 c.增大压强　　 d.适当升高温度

(2)“酸浸”时，需在80℃条件下进行，则适宜的加热方式为______________________。

(3)“萃取”时，使用伯胺N1923的煤油溶液作为萃取液，萃取率α受振荡时间和萃取剂浓度的影响，椴据下表1和表2数据，萃取时适宜的振荡时间和萃取剂浓度分别为___________min、___________%。

(4)“酸洗”后滤液中存在的金属阳离子有Na+、Sc3+、Ti4+、Fe2+，且浓度均小于0.100mol·L－1，“反萃取”时，加氢氧化钠溶液调节溶液pH=__________时，可使Sc3+沉淀完全(当离子浓度减小至10－5 mol·L－1时，可认为沉淀完全)，从滤渣Ⅲ中可以回收的金属元素名称为__________。(已知；lg2=0.3，1g5=0.7；室温下，Ti4+完全沉淀的pH为1.05，Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10－17，Ksp[Sc(OH)3]=1.25×10－33)

(5)草酸钪[Sc2(C2O4)3]在空气中“灼烧”的化学方程式为______________________。

(6)若从1吨该钛尾矿中提取得到110.4gSc2O3，则该矿中含钪的质量分数为___________。

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2017 年我国承建全球首艘深海采矿船，具2500米深海作业能力，对未来深海矿产资源的开发具有重要战略价值。海洋深处有丰富的锰结核矿(主要成分为MnO2，含少量Fe、Al 等杂质元素)，利用锰结核矿可以制备高纯碳酸锰，请回答下列有关问题:

（1）写出用MnO2和浓盐酸制取氯气的化学方程式________________。

（2）MnO2与过氧化氢的反应十分复杂。在酸性条件下，MnO2可以被H2O2还原成Mn2+，但H2O2又有氧化性，有研究表明，H2O2溶液的氧化性是HO2-所致。其他条件相同时，研究不同初始pH条件下H2O2溶液的漂白效果，结果如图所示:

①写出MnO2在酸性条件下与H2O2反应的离子方程式____________。

②由图可得到的结论是_________，结合平衡移动原理简述理由: __________。

（3）利用锰结核矿在实验室制备高纯碳酸锰的流程如下：

①可用SO2代替植物粉，植物粉的作用是___________。

②使用碳酸锰调pH 的优势是___________。

③加入NH4HCO3时，温度要控制在35℃以下，其目的是___________。

（4）在废水处理中常用H2S将Mn2+转化为MnS 除去，向含有0.020mo/LMn2+的废水中通入一定量的H2S 气体，调节溶液的pH，当c(HS-)=1.0×10-4mol/L 时，Mn2+ 开始沉淀，则此时溶液的pH=______。[已知:Ksp(MnS)=1.4×10-15；H2S的电离常数K1=1.3×10-7，K2=7.0×10-15]

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资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3 。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：

已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解；

②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4

请回答下列问题：

（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。

（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。

（3）NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是__________。

（4）在浸取液II中通入NH3，发生反应的化学方程式是____________。

（5）工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：

CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)　　　　　　　　　　　　 △H=-271kJ/mol

5 CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l)　　　 △H=-937kJ/mol

则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。

（6）在一定条件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1:5，达平衡时，CO转化了5/6.若akg含Ca5(PO4)3F（相对分子质量为504）的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4，将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1:3混合，则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。

高三化学简答题极难题查看答案及解析

资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3 。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：

已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解；

②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4

（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。

（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。

（3）NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是__________。

（4）在浸取液II中通入NH3，发生反应的化学方程式是____________。

（5）工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：

CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)　　　　　　　　　　　　 △H=-271kJ/mol

5CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)　　 　 △H=-937kJ/mol

则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3 。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：

已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解；

②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4

请回答下列问题：

（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。

（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。

（3）NH4NO3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca2+的原因是__________。

（4）在浸取液Ⅱ中通入NH3，发生反应的化学方程式是____________。

（5）工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：

CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)　　　　　　　　　　　　 ΔH=-271kJ/mol

5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l)　　　 ΔH=-937kJ/mol

则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。

（6）在一定条件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1:5，达平衡时，CO转化了。若a kg含Ca5(PO4)3F（相对分子质量为504）的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4，将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1:3混合，则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。

回答下列问题：

(1)用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。原料中除铁矿石和焦炭外还有________。除去铁矿石中脉石（主要成分为）的化学反应方程式为___________________、_____________________________；高炉排出气体的主要成分有、和_________（填化学式）。

(2)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图（b）所示，其中，还原竖炉相当于高炉的______部分，主要反应的化学方程式为__________________；熔融造气炉相当于高炉的部分。

(3)铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有污染空气，脱的方法是________________________________________________________________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

铁黄是一种重要的颜料，化学式为Fe₂O₃·xH₂ O，广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣(含FeZ 0。及少量的CaO, Mg0等)和黄铁矿粉

(主要成分为FeS₂)制备铁黄的流程如下:

（1）操作I与操作II中都用到玻璃棒，玻璃棒在两种操作中的作用分别是_________、________

（2）试剂a最好选用_________(供选择使用的有:铝粉、空气、浓HNO₃ );其作用是_________。

（3）上述步骤中需用到氨气。下列装置可用于实验室制氨气的是__________(填序号)。

（4）查阅资料知，在不同温度下Fe₂ O₃被CO还原，产物可能为Fe₃ O₄  、FeO或Fe，固体质量与反应温度的关系如右图所示。根据图象推断670℃时Fe₂ O₃还原产物的化学式为M，并设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分(依次填写每步操作中所加试剂的化学式、现象和结论)。仪器自选。可供选择的试剂:稀H₂SO₄、稀盐酸、H₂ O₂溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

铬是一种重要的金属元素，具有多种价态，单质铬是硬度最大的金属，熔点为。回答下列问题：

工业上以铬铁矿主要成分是为原料冶炼铬的流程如图所示：

中铬元素的化合价为_________。

高温氧化时发生反应的化学方程式为________________。

操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其分别是_________、铝热反应。

是两性氢氧化物，请写出其电离方程式_________________。

铬元素能形成含氧酸及含氧酸盐，若测得浓度为的铬酸溶液中含铬元素的微粒浓度分别为、、，试推测溶液呈________填“酸”“碱”或“中”性，原因是______________。

水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，工业上用下述方法来进行无害化处理并获得有价值的产品。

电解处理含有的污水：用铁作电极电解污水，被阳极区生成的离子还原成，生成的与阴极区生成的结合生成沉淀而除去。则阴极上的电极反应式为_______，若要处理浓度为的污水，理论上需要消耗_______kg的铁。

转化为有价值的产品磁性铁铬氧体：先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气氧化部分并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。写出在酸性条件下被还原为的离子方程式__________，若处理含不考虑其他含铬微粒的污水时恰好消耗，则当铁铬氧体中时，铁铬氧体的化学式为_______________。

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