钛酸钡是一种强介电化合物材料，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一。以TiCl4溶液和Ba(N...

钛酸钡是一种强介电化合物材料，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一。以TiCl4溶液和Ba(NO3)2溶液为原料制备钛酸钡粉的流程如下：

已知在酸性溶液中Ti4+离子水解为TiO2+，中性或弱酸性水解为钛酸（H4TiO4）；柠檬酸在150℃分解为CO2和H2O。

（1）过滤Ⅰ得到的滤渣为钛酸（H4TiO4），滤液的主要成分为　 　　　 　 (填化学式)；生产过程中若用过量NaOH溶液替代氨水会导致钛元素损失，其原因是　 　　　　　　　 　 （用化学方程式表示）。

（2）酸浸时温度与钛的浸取率的关系如图所示：

温度高于70℃钛浸取率降低的原因是　 　　　　　　　　　 　 ；写出酸浸时反应的离子方程式　 　　　　　 。

（3）起泡时温度高于150℃，其目的是　 　　　　　　　　 　 。

（4）煅烧时粉体中含有的少量杂质H4TiO4和碳酸钡并不用除去，其原因是（用化学方程式表示）　 　　　　　　 　 。

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

钛酸钡（BaTiO3）是一种强介电化合物，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，被誉为“电子陶 瓷工业的支柱”。

Ⅰ、固相合成法是钛酸钡的传统制备方法，典型的工艺是将等物质的量的碳酸钡和二氧化钛混合，在1500℃下反应 24 小时。

（1）写出发生反应的化学方程式：_____。

（2）该工艺的优点为工艺简单，不足之处为_____。

Ⅱ、工业上还可以 BaCO3、TiCl4 为原料，采用草酸盐共沉淀法制备草酸氧钛钡晶体[BaTiO（C2O4）2•4H2O]，再高温煅烧制得钛酸钡粉末，其制备工业流程如图所示。

（3）为提高 BaCO3 的酸浸率，可采取的措施为_____ （任答一点）。

（4）加入 H2C2O4 溶液时，可循环使用的物质 X 是_____。

（5）研究表明，钛离子在不同 pH 下可以 TiO（OH）+、TiOC2O4 或 TiO（C2O4）2等形式存在（如图），所以在制备草酸氧钛钡晶体时要用到氨水调节混合溶液的 pH． 请结合图示信息分析，混合溶液的最佳 pH 为_____左右。

（6）高温煅烧草酸氧钛钡晶体[BaTiO（C2O4）2•4H2O]得到 BaTiO3 的同时，生成高温气体产物有 CO、_____和_____。成都七中某兴趣小组在实验室里模拟“高温煅烧”操作时所使用的陶瓷仪器有_____。

（7）将 TiCl4 水解产物加热脱水可生成 TiO2，写出 TiCl4 水解的化学方程式：_____。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料。工业上以TiCl4、BaCO3、H2C2O4等物质为原料制备草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，再高温煅烧制得钛酸钡粉体。请回答下列问题：

(1)基态Ti原子的价电子排布图为__，同周期元素中，基态原子未成对电子数与Ti相同的元素有___(填元素符号)。

(2)第IIA族(碱土金属)元素的原子序数、原子半径、第一电离势(从元素的气态基态原子中将一个电子移至无穷远处时所需做的功)如下表所示。

①由上表数据可知，相邻元素原子半径差值∆r(Be-Mg)、∆r(Mg-Ca)明显大于∆r(Ca-Sr)、∆r(Sr-Ba)，试解释其原因__。

②由上表数据可知，随原子序数的递增，第IIA族元素的第一电离势依次减小，试解释其原因__。

(3)已知草酸分子的结构简式为。

①草酸分子中，碳原子的杂化方式为__。

②由此结构简式可预测草酸__(填“难溶”“微溶”或“易溶”)于水和乙醇。

③已知草酸和液溴的相关数据如下，草酸熔点高于液溴的原因是__。

(4)设NA是阿伏加德罗常数的值，已知钛酸钡的立方晶胞结构如图所示，晶胞中Ti原子的配位数为__，其晶胞参数约为apm，钛酸钡晶体的密度ρ=__g.cm-3。(列式即可)

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钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料，其制备工艺流程图如下：

(l)草酸中碳元素的化合价为_____。

(2)为提高BaCO3的酸浸速率，可采取的措施为_____ （写出一条）。

(3)“混合溶液”环节，钛元素在不同pH下主要以TiOC2O4、TiO(C2O4)22-、和TiO(OH)+三种形式存在，如图所示。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH于2.5～3之间，再进行“沉淀”，则上图中曲线a对应钛的形式为________（填化学式）：写出“沉淀”时的离子方程式：__________。

(4)草酸氧钛钡晶体经蒸馏水数次洗涤后，证明它已被洗涤干净的实验方案____________。

(5)工业上TiCl4和BaCO3通常用如下方法制备：

①先将金红石(TiO2)与过量焦炭混合，再通人Cl2并加热到900℃制取TiCl4。请写出该法制取TiCl4的化学方程式：__________________________________。

②BaCO3是将重晶石（主要成分为BaSO4）浸泡在Na2CO3溶液中足够长时间来制备。请问Na2CO3溶液的浓度至少要大于______ mol·L-1才能开始转化。(已知常温下：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10(mol·L-1)2，Ksp(BaCO3) =2.58×10-9(mol·L-1)2，忽略CO32-的水解）。

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钛酸钡是一种强介电化合物材料，具有高介电常数和低介电损耗，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，工业制取方法如下，先获得不溶性草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，煅烧后可获得钛酸钡粉体。

（1）酸浸时发生的反应的离子方程式为__________________；

（2）配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释，其目的是_________________________;

（3）加入H2C2O4溶液时，发生反应的化学方程式为____________________；可循环使用的物质X是________(填化学式)，设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净：_______________________；

（4）煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3的同时，生成高温下的气体产物有CO、_______和_________；

（5）工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石（主要成分是BaSO4），待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，将其转化为易溶于酸的BaCO3，再由BaCO3制备其它钡盐。已知常温下：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaCO3)=2.58×10-9，请问至少需要______ mol·L-1的碳酸钠溶液浸泡才能实现上述转化（忽略CO32-的水解）。

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钛酸钡是一种强介电化合物材料，具有高介电常数和低介电损耗，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，工业制取方法如下，先获得不溶性草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，煅烧后可获得钛酸钡粉体。

（1）酸浸时发生的反应的离子方程式为__________________；

（2）配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释，其目的是_________________________;

（3）加入H2C2O4溶液时，发生反应的化学方程式为____________________；可循环使用的物质X是________(填化学式)，设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净：_______________________；

（4）煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3的同时，生成高温下的气体产物有CO、_______和_________；

（5）工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石（主要成分是BaSO4），待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，将其转化为易溶于酸的BaCO3，再由BaCO3制备其它钡盐。已知常温下：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaCO3)=2.58×10-9，请问至少需要______ mol·L-1的碳酸钠溶液浸泡才能实现上述转化（忽略CO32-的水解）。

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钛酸钡是一种强介电化合物材料，具有高介电常数和低介电损耗，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，工业制取方法如下，先获得不溶性草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，煅烧后可获得钛酸钡粉体。

（1）酸浸时发生的反应的离子方程式为___________________________________；

（2）配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释，其目的是_____________；

（3）加入H2C2O4溶液时，发生反应的化学方程式为_____________________________；可循环使用的物质X是________(填化学式)，设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净：__________；

（4）煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3的同时，生成高温下的气体产物有CO、_______和_______；

（5）工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石（主要成分是BaSO4），待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，将其转化为易溶于酸的BaCO3，再由BaCO3制备其它钡盐。已知：常温下Ksp(BaSO4)=1.0×10-10， Ksp(BaCO3)=2.58×10-9，请问至少需要______ mol·L-1的碳酸钠溶液浸泡才能实现上述转化（忽略CO32-的水解）。

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钛的化合物如TiO2、Ti(NO3)4、TiCl4、 Ti(BH4)2等均有着广泛用途。

（1）写出Ti的基态原子的外围电子排布式____________。

（2）TiCl4熔点是-25℃，沸点136.4℃，可溶于苯或CCl4，该晶体属于_____晶体；BH4－中B原子的杂化类型为____________；

（3）在 TiO2催化作用下，可将CN－氧化成CNO－，进而得到N2。与CNO－互为等电子体的分子化学式为_________________。

（4）Ti3+可以形成两种不同的配合物：[Ti(H2O)6]Cl3（紫色），[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O（绿色），两者配位数_____（填“相同”或“不同”），绿色晶体中配体是______。

（5）TiO2难溶于水和稀酸，但能溶于浓硫酸，析出含有钛酰离子的晶体，钛酰离子常成为链状聚合形式的阳离子，其结构形式如图1，化学式为____________。

（6）金属钛内部原子的堆积方式是面心立方堆积方式，如图2。若该晶胞的密度为g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的边长为______________cm。

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钛的化合物如TiO2、Ti(NO3)4、TiCl4、 Ti(BH4)2等均有着广泛用途。

（1）写出Ti的基态原子的外围电子排布式____________。

（2）TiCl4熔点是-25℃，沸点136.4℃，可溶于苯或CCl4，该晶体属于_____晶体；BH4－中B原子的杂化类型为____________；

（3）在 TiO2催化作用下，可将CN－氧化成CNO－，进而得到N2。与CNO－互为等电子体的分子化学式为_________________。

（4）Ti3+可以形成两种不同的配合物：[Ti(H2O)6]Cl3（紫色），[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O（绿色），两者配位数_____（填“相同”或“不同”），绿色晶体中配体是______。

（5）TiO2难溶于水和稀酸，但能溶于浓硫酸，析出含有钛酰离子的晶体，钛酰离子常成为链状聚合形式的阳离子，其结构形式如图1，化学式为____________。

（6）金属钛内部原子的堆积方式是面心立方堆积方式，如图2。若该晶胞的密度为g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的边长为______________cm。

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