(18分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，江西省攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十...

(18分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，江西省攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如下图所示，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，减少环境污染。请填写下列空白：

⑴电解食盐水时，总反应的离子方程式_____________________________________。

⑵写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：___________________。

⑶已知：①Mg(s) ＋Cl₂(g)＝MgCl₂(s)；ΔH＝－641 kJ·mol^－1

②Ti(s)＋2Cl₂(g)＝TiCl₄(s)；ΔH＝－770 kJ·mol^－1

则2Mg(s)＋TiCl₄(g)＝2MgCl₂(s)＋Ti(s)；ΔH____________________

反应在Ar气氛中进行的理由是____________________。

⑷在上述产业链中，合成192 t甲醇理论上需额外补充H₂__________t（不考虑生产过程中物质的任何损失）。

⑸以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是____________________________________________。

（6）已知2A₂(g)+B₂(g) 2C₃(g)；△H=-a kJ/mol（a ＞0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A₂和1mol B₂，在500℃时充分反应达平衡后C₃的浓度为w mol/L，放出热量b kJ。

①比较a____________b（填＞、＝、＜）

②此反应的平衡常数表达式为________________________；若将反应温度升高到700℃，反应的平衡常数将_____________（增大、减小或不变）

③能说明该反应已经达到平衡状态的是______。

A．v(C₃)=2v(B₂)                   B．容器内压强保持不变

C．v逆(A₂)＝2v正(B₂)             D．容器内的密度保持不变

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高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

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

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

（16分）金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以钛铁矿（主要成分FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料冶炼金属钛，其生产的工艺流程图如下：

已知：2H2SO4(浓)+ FeTiO3＝TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O

（1）步骤I中发生反应的离子方程式：　　　 　　　　　　　　 　　 、　 　　　　　　　　　 　　　　 。

（2）已知：TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中。

25 ℃时，难溶电解质溶解度(s)与pH关系如图，TiO(OH)2溶度积Ksp＝1×10－29

①步骤Ⅲ加入铁屑原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

②TiO2＋水解的离子方程式为　　　　　　　　　　 。向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是　　　　　 。

当溶液pH接近　　　　 时，TiO(OH)2已沉淀完全。

（3）反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于　　　　　 ℃即可。

（4）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。写出阳极上所发生的反应式：　　　　　　　　　　　　　 。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

(14分)金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以钛铁矿（主要成分FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料冶炼金属钛，其生产的工艺流程图如下：

已知：2H2SO4(浓)+ FeTiO3＝TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O

（1）步骤I中发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　 。

（2）已知：TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中。

　　　　 25 ℃时，难溶电解质溶解度与pH关系如图，

TiO(OH)2溶度积Ksp＝1×10－29

①步骤Ⅲ加入铁屑原因　　 是　　　　　　　 　　　　　　 。

② TiO2＋水解的离子方程式为　　　　　　　　　　　　 。

向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是　　　　　 。

当溶液pH= 　　　　 时，TiO(OH)2已沉淀完全。

（3）TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于　　　　　 ℃即可。

（4）电解TiO2制备钛的方法如图所示。该方法由于具备生产过程简化、生产成本低、产品质量高、环境友好等诸多优点而引人注目。已知TiO2熔融状态下不发生电离，电解时阴极反应式为　　　　　 。

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析

第23号元素钒在地壳中的含量大约为0.009％，在过渡元素中仅次于Fe、Ti、Mn、Zn，排第五位。我国四川攀枝花地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。

（1）钒在周期表中的位置为__________，电子占据的最高能层的轨道形状为__________。

（2）在地壳中含量最高的五种过渡金属元素Fe、Ti、Mn、Zn、V中，基态原子核外单电子数最多的是__________。

（3）过渡金属可形成许多羰基配合物，即CO作为配体形成的配合物。

①CO的等电子体有N2、CN－、__________（任写一个）等。

②CO作配体时，配位原子是C而不是O，其原因是__________。

（4）过渡金属配合物常满足“18电子规则”，即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18，如[Fe(CO)5]、[Mn(CO)5]－等都满足这个规则。

①下列钒配合物中，钒原子满足18电子规则的是__________。

A．[V(H2O)6]2＋ B．[V(CN)6]4－ 　　 C．[V(CO)6]－ D．[V(O2)4]3－

②化合物的熔点为138 ℃，其晶体类型为__________；已知该化合物满足18电子规则，其配体“”中的大π键可表示为__________。

（5）VCl2（熔点1027 ℃）和VBr2（熔点827 ℃）均为六方晶胞，结构如图所示。

①VCl2和VBr2两者熔点差异的原因是__________。

②设晶体中阴、阳离子半径分别为r－和r＋，该晶体的空间利用率为__________（用含a、c、r＋和r－的式子表示）。

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第23号元素钒在地壳中的含量大约为0.009％，在过渡元素中仅次于Fe、Ti、Mn、Zn，排第五位。我国四川攀枝花地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。

（1）钒在周期表中的位置为__________，电子占据的最高能层的轨道形状为__________。

（2）在地壳中含量最高的五种过渡金属元素Fe、Ti、Mn、Zn、V中，基态原子核外单电子数最多的是__________。

（3）过渡金属可形成许多羰基配合物，即CO作为配体形成的配合物。

①CO的等电子体有N2、CN－、__________（任写一个）等。

②CO作配体时，配位原子是C而不是O，其原因是__________。

（4）过渡金属配合物常满足“18电子规则”，即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18，如[Fe(CO)5]、[Mn(CO)5]－等都满足这个规则。

①下列钒配合物中，钒原子满足18电子规则的是__________。

A．[V(H2O)6]2＋ B．[V(CN)6]4－ 　　 C．[V(CO)6]－ D．[V(O2)4]3－

②化合物的熔点为138 ℃，其晶体类型为__________；已知该化合物满足18电子规则，其配体“”中的大π键可表示为__________。

（5）VCl2（熔点1027 ℃）和VBr2（熔点827 ℃）均为六方晶胞，结构如图所示。

①VCl2和VBr2两者熔点差异的原因是__________。

②设晶体中阴、阳离子半径分别为r－和r＋，该晶体的空间利用率为__________（用含a、c、r＋和r－的式子表示）。

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第23号元素钒在地壳中的含量大约为0.009％，在过渡元素中仅次于Fe、Ti、Mn、Zn，排第五位。我国四川攀枝花地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。

（1）钒在周期表中的位置为__________，电子占据的最高能层的轨道形状为__________。

（2）在地壳中含量最高的五种过渡金属元素Fe、Ti、Mn、Zn、V中，基态原子核外单电子数最多的是__________。

（3）过渡金属可形成许多羰基配合物，即CO作为配体形成的配合物。

①CO的等电子体有N2、CN－、__________（任写一个）等。

②CO作配体时，配位原子是C而不是O，其原因是__________。

（4）过渡金属配合物常满足“18电子规则”，即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18，如[Fe(CO)5]、[Mn(CO)5]－等都满足这个规则。

①下列钒配合物中，钒原子满足18电子规则的是__________。

A．[V(H2O)6]2＋ B．[V(CN)6]4－ 　　 C．[V(CO)6]－ D．[V(O2)4]3－

②化合物的熔点为138 ℃，其晶体类型为__________；已知该化合物满足18电子规则，其配体“”中的大π键可表示为__________。

（5）VCl2（熔点1027 ℃）和VBr2（熔点827 ℃）均为六方晶胞，结构如图所示。

①VCl2和VBr2两者熔点差异的原因是__________。

②设晶体中阴、阳离子半径分别为r－和r＋，该晶体的空间利用率为__________（用含a、c、r＋和r－的式子表示）。

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金属钛被称为“21世纪金属”。工业上由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下:

回答下列问题:

（1）已知酸浸反应FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O，则FeTiO3中铁元素的化合价为_____。加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O 胶体，其反应的化学方程式为__________。为提高钛铁矿的酸浸出率，可采取的办法除粉碎矿石外，还可以采取的办法有__________、_______(写出两种方法)。

（2）加入A的目的是____ (填字母)。

A.防止Fe2+被氧化　　　　　　 B.与Fe3+反应　　　　　 C.防Fe2+水解

溶液II经操作II可得副产品FeSO4·7H2O，则操作II包括浓缩、冷却、_____、_____。

（3）常温下，若溶液II中Fe2+的浓度为0.49mol/L，为防止生成Fe(OH)2沉淀，溶液的pH不超过_____。(已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)

（4）钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s) TiO2(s)+H2O(g),上述工艺流程中，氯气与焦炭均足量时生成TiCl4的化学方程式为__________________________。

（5）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:

方法一:  通过以下反应制备金属钛

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

②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti

方法二: 将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，碳块作电解槽池，电解TiO2制得钛，阳极上一定生成的气体是___________，可能生成的气体是______________。

从绿色化学角度，你认为上述两种方法中那种更好，并说明理由___________________________

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金属钛被称为“21世纪金属”。工业上由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下:

回答下列问题:

（1）已知酸浸反应FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O，则FeTiO3中铁元素的化合价为_____。加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O 胶体，其反应的化学方程式为__________。为提高钛铁矿的酸浸出率，可采取的办法除粉碎矿石外，还可以采取的办法有__________、_______(写出两种方法)。

（2）加入A的目的是____ (填字母)。

A.防止Fe2+被氧化　　　　　　 B.与Fe3+反应　　　　　 C.防Fe2+水解

溶液II经操作II可得副产品FeSO4·7H2O，则操作II包括浓缩、冷却、_____、_____。

（3）常温下，若溶液II中Fe2+的浓度为0.49mol/L，为防止生成Fe(OH)2沉淀，溶液的pH不超过_____。(已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)

（4）钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s) TiO2(s)+H2O(g),上述工艺流程中，氯气与焦炭均足量时生成TiCl4的化学方程式为__________________________。

（5）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:

方法一:  通过以下反应制备金属钛

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

②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti

方法二: 将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，碳块作电解槽池，电解TiO2制得钛，阳极上一定生成的气体是___________，可能生成的气体是______________。

从绿色化学角度，你认为上述两种方法中那种更好，并说明理由___________________________

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