种工艺流程如下:
已知:i.TiOSO4在热水中易水解生成H2TiO3,相关离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如 下表: 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 2+
TiO 1.2 2.8 2+Fe 1.9 3.1 2+
3+Fe 7.0 9.4 2+Al 3.2 4.7 3+ii. pH>7 时,Fe部分生成 Fe( Ⅱ)氨络离Fe(NH3)2]o 请回答下列问题:
(1)加入适量Fe的作用是________________ . (2)生成TiO(OH)2的化学方程式为_______________ 。
(3)滤渣I、滤渣II均含有的物质的化学式为_____________ .
(4)加入H2O2的目的是除掉Fe( Ⅱ)氨络离子[Fe(NH3)2]2+,此过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比理论上等于________ (填数值)。
(5)常温下,含硫微粒主要存在形式与pH的关系如下图所示。
用Pt电极电解饱和NH4HSO4溶液制备过二硫酸铵时,为满足在阳极放电的离子主要为 HSO4,应调节阳极区溶液的pH范围在______之间,其电极反应式为____________ 。
(6)科研人员常用硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]滴定法测定TiO2的纯度,其步骤为: 用足量酸溶解wg 二氧化钛样品,用铝粉做还原剂,过滤、洗涤,将滤液定容为100 mL,取 25.00 mL,以NH4SCN作指示剂,用标准硫酸铁铵溶液滴定至终点,反应原理为: Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+。 ①判断滴定终点的方法:________________________ 。
②滴定终点时消耗c mol/L-1 NH4Fe(SO4)2溶液VmL,则TiO2纯度为___________(写岀相关字母表示的代数式)。 四、综合题
10.中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,甲烷在催化作用下脱氢,在气相 中经自由基偶联反应生成乙烯,其反应如下:2CH4(g)
C2H4(g) +2H2(g) ΔH>0
-
化学键 E(kJ / mol) H—H a C—H b C = C c C—C d (1)已知相关化学键的键能如上表,甲烷制备乙烯反应的ΔH=_____________ (用含a.b.c.d的代数式表示)。
(1)T1温度时,向1 L的恒容反应器中充入2 molCH4 ,仅发生上述反应,反应过程中 0~15 min CH4的物质的量随时间变化如图,测得10-15 min时H2的浓度为1.6 mol/L。 ①0~ 10 min内CH4表示的反应速率为____mol/(L?min) o
②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时,使用质量相同但表面积不同的催化剂 时,达到平衡过程中n (CH4)变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________ (填\或 “b”)。
③15 min时,若改变外界反应条件,导致n( CH4)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_____(任答一条即可)。
(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4).c2(H2) 其中K正、K逆为速率常数仅与温度有关,T1温度时k正与K逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数V正 ____V逆(选填“〉”、“=”或“<”),判断的理由是__________
(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图所示,电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体,可在高温下传导O
①C极的Pt为_______ 极(选填“阳”或“阴” )。
②该电池工作时负极反应方程式为_____________________ 。
③用该电池电解饱和食盐水,一段时间后收集到标况下气体总体积为112 mL,则阴极区所得溶液在25 0C时pH=_______ (假设电解前后NaCl溶液的体积均为500 mL)。
11.核安全与放射性污染防治已引起广泛关注。在爆炸的核电站周围含有放射性物质 碘-131和钙-137。碘-131 —旦被人体吸入,可能会引发甲状腺肿大等疾病。
(1)与钠同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素X、Y、Z的第一电离能如下表: 元素代号 第一电离能/(kJ.mol) X 520 Y 496 Z 419 2-
基态Z原子倒数第二层电子的排布式为______。X、Y、Z三种元素形成的单质熔点由高到低的顺序为_______(用元素符号表示),其原因为___________ .
(2)F与I同主族,BeF2分子中心原子的杂化类型为_________ ,BeF2分子是________分子(选填“极性”或“非极性”)。
(3)已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H5IO6
和HIO4 ,二者酸性强弱顺序为:H5IO6
________HIO4(选填\或\,H5IO6分子中的化学键有________(写出两种).
(4)131I2晶体的晶胞结构如图甲所示,该晶胞中平均含有________个131I原子,晶体中碘分子的排列有_________种不同的方向。
(5)KI的晶胞结构如图乙所示,每个K+周围紧邻的K+个数为_______个。KI晶体的密度为ρg.cm-3 ,K和I的原子半径分别为rkcm和rI cm,阿伏加德罗常数的值为NA,则 KI晶胞中的空间利用率为_______. [空间利用率=(球体积/晶胞体积)×100%,用相关字母的代数式表示即可] 五、实验题
12.葡萄糖酸亚铁[(C6HnO7)2Fe]是医疗上常用的补铁剂,易溶于水,几乎不溶于乙 醇。某实验小组同学拟用下图装置先制备FeCO3,再用FeCO3与葡萄糖酸反应进一步制得葡萄糖酸亚铁。
请回答下列问题:
(1) 与普通漏斗比较,a漏斗的优点是______________
(2)按上图连接好装置,检査气密性后加入药品,打开K1和K3,关闭K2 . ①b中的实验现象____________________
②一段时间后,关闭_____,打开______(选填K1 ,K2或K3)。观察到b中的溶液会流入c中,同时c中析出FeCO3沉淀。
③b中产生的气体的作用是______________________________.
(3)将c中制得的碳酸亚铁在空气中过滤时间较长时,表面会变为红褐色,用化学方程式说明其原因.____________________________________
(4)将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合,须将溶液的pH调节至5.8,其原因是 _______. 向上述溶液中加入乙醇即可析出产品,加入乙醇的目的是_______________。
(5)有同学提出用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制得的碳酸亚铁纯度更高,其可能的原因是________________________________.