时间:2017-08-10 01:55:07
1、填空题 钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于航天工业和航海工业,下列是有关钛的冶炼及应用的问题。
(1)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:
TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO
已知:C(S)+O2(g)=CO2(g)??H=-393.5?kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)?H=-566?kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)?H=+141?kJ·mol-1
则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的?H=______________,
(2)钠热还原法是冶炼金属钛的方法之一,主要反应原理为:4Na+TiCl44NaCl+Ti,该反应不能在水溶液中进行,一是因为TiCl4会强烈水解生成TiO2,另一原因_______________(用适当化学方程式辅以必要的文字说明)。
(3)镁还原法也是冶炼金属钛的常用方法,其主要反应原理如下: ?
MgCl2Mg+Cl2?TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti
从海水中提取MgCl2时,先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,写出Mg(OH)2溶度积表达式:_______________可加入适当过量的熟石灰,从Mg(OH)2溶解平衡角度解释其原因_________________
(4)TiCl4与LiOH在水溶液中一定条件下可反应生成Li4Ti5O12(钛酸锂),Li4Ti5O12可与LiMn2O4(锰酸锂)等正极材料组成理离子二次电池,工作时Li+?在电池内定向移动,其电池反应为:使用时先充电,写出其充电式的阳极反应_______________,放电时Li+的移动方向?_______________。
2、选择题 化学用语是学习化学重要工具,下列化学用语中,书写不正确的是
[? ]
A.CH3COOH在水中的电离:CH3COOHCH3COO- + H+
B.碳酸氢钠的水解:HCO3- + H2OCO32- + H3O+
C.电解硝酸银溶液:4Ag+ + 2H2O? 4Ag + 4H+ + O2↑
D.向含有硫酸钙的水垢中加入碳酸钠溶液,沉淀的转化可表示为
3、填空题 氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知:
CH4(g)+ H2O(g)==== CO(g)+3H2(g) △H =206.2kJ·mol-1
CH4(g)+ CO2(g)==== 2CO(g)+2H2(g)△H =247.4kJ·mol-1
2H2S(g)====2H2(g)+S2(g) △H =169.8kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________________。
(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是__________________________;燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式:
_____________________。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是______________。
(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为__________________。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为______________________。
4、填空题 (1)①下图1是N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化示意图,则该反应的热化学方程式为__________________。
②根据下图2分析,若0.5 mol CO被氧化,则该过程放出_________kJ的热量。
(2)TiO2可由钛铁矿经过下列流程处理得到,溶液2中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。
①溶液2加水稀释,可使TiO2+水解生成白色沉淀TiO(OH)2,原因是_______________。
②工业上在800℃~1 000℃下,电解TiO2可制得海绵钛,其装置示意图如上图3。写出其阴极的电极反应式:_____________________。
5、填空题 防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。
(1)氮肥厂的氨氮废水经过初步处理后可得到低浓度氨氮废水,后续处理流程如下:?
过程I:在硝化细菌作用下,O2将NH4+氧化为NO3-;
过程II:加入甲醇,NO3-和甲醇反应转化CO2和N2。
请写出过程I步的离子方程式:_________________?。
(2)Hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与Cl-、OH-的浓度关系如图所示[图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物; pCl=-1gc(Cl-)]?
①下列说法中正确的是_____________。
A.为了防止Hg2+水解,配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释。 B.当c(Cl-)?=10-1?mol·L-1时,汞元素一定全部以HgCl42-形式存在
C.HgCl2是一种弱电解质,其电离方程式是:HgCl2=HgCl+?+?Cl-
D.当溶液pH保持在4,pCl由2改变至6时,可使HgCl2转化为Hg(OH)2
②HgCl2又称“升汞”,熔点549K,加热能升华,其晶体是_________(填晶体类型)。
(3)汽车尾气是城市空气污染的一个重要因素,常用以下反应净化汽车尾气:
2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g) 在某温度T1℃下,2L密闭容器中充入NO?、CO各0.4mol,测得不同时间的NO和CO物质的量如下表:
①根据上表的数据,在下图中画出CO2的物质的量与时间的关系曲线。
②上述反应达到平衡后,继续加入NO?、CO、CO2 各0.2mol和N2?__________?mol时,平衡不移动。
③在上述条件下该反应能够自发进行,如果把温度从T1℃升高到T2℃,平衡常数K将__________(填写“变大”、“变小”、“不变”)。
④一种CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似燃料电池,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2ˉ可以在其中自由移动,负极的反应式为____________。