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工業(yè)上冶煉鈦主要以鈦鐵礦、金紅石(含TiO2大于96%)等為原料生產(chǎn).

(1)由金紅石為原料采用亨特(Hunter)法生產(chǎn)鈦的流程如下:
①沸騰氯化爐中反應的化學方程式為:______
②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=-804.2kJ/mol;
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-882.0kJ/mol
Na(s)=Na(l)△H=2.6kJ/mol
請寫出用液態(tài)鈉與四氯化鈦置換出鈦的熱化學方程式______
③海綿鈦破碎后用0.5%~1.5%的鹽酸洗滌,再用蒸餾水洗滌至中性,用鹽酸洗滌的目的是______.
(2)科學家從電解冶煉鋁的工藝得到啟發(fā),找出了冶煉鈦的新工藝.試回答下列有關問題.
①TiO2直接電解法(劍橋法)生產(chǎn)鈦是一種較先進的方法,電解質(zhì)為熔融的氯化鈣,原理如圖所示,在陰極,被還原的Ca進一步還原TiO2獲得鈦,則在陰極所發(fā)生的反應為:______.

②SOM技術(shù)是一種綠色環(huán)保先進技術(shù),陽極用金屬陶瓷,并用固體氧離子隔膜將兩極產(chǎn)物隔開,只允許氧離子通過,在電解過程中陽極通入某種還原性氣體,可防止CO、CO2污染物產(chǎn)生,通入的氣體若是H2,則陽極電解反應式為______.
【答案】分析:(1)①根據(jù)沸騰爐中的反應物以及工業(yè)原理來書寫化學方程式;
②根據(jù)蓋斯定律來計算化學反應的焓變并書寫熱化學方程式;
③根據(jù)海綿鈦的成分來確定鹽酸洗的作用;
(2)①在電解池的陰極上市電解質(zhì)中的陽離子發(fā)生得電子的還原反應;
②在電解池的陽極上發(fā)生失電子的還原反應.
解答:解:(1)①沸騰爐中的反應物有TiO2、2Cl2、2C反應會生成TiCl4和2CO,即發(fā)生化學反應:TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO,故答案為:TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO;
②(I) Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=-804.2 kJ/mol;
(II) 2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-882.0kJ/mol;
(III) Na(s)=Na(l)△H=2.6kJ/mol,
將方程式2(II)-(I)-(III)得TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s),
△H=2×(-882.0kJ/mol)-(-804.2kJ/mol)-2.6kJ/mol=-970.2kJ/mol
故答案為:4Na(l)+TiCl4(l)=4NaCl(s)+Ti(s)△H=-970.2kJ/mol;
③海綿鈦中含有鈉、氯化鈉和鈦的低價氯化物,鹽酸能和鈉反應,且能溶解氯化鈉及鈦的低價氯化物,從而得到較純的鈦,
故答案為:除去其中的過量的鈉并溶解氯化鈉及鈦的低價氯化物;
(2)①電解時,陰極上得電子發(fā)生還原反應,所以二氧化鈦得電子生成鈦和氧離子,電極反應式為2Ca2++4e-+TiO2=2CaO+Ti,故答案為:2Ca2++4e-+TiO2=2CaO+Ti;
②電解過程中陽極通入還原性氣體氫氣,發(fā)生失電子的還原反應,即:H2+O2--2e-=H2O,故答案為:H2+O2--2e-=H2O.
點評:本題考查了金屬的冶煉、電極反應式的書寫、熱化學反應等知識點,注意焓變的有關計算、電極反應式的書寫是高考的熱點,應重點掌握.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

鈦是繼鐵、鋁后的第三金屬,常溫下鈦的化學活性很小,僅能與氟氣、氫氟酸等幾種物質(zhì)起作用.但在較高溫度下,鈦可與多種單質(zhì)和化合物發(fā)生反應.工業(yè)上冶煉鈦主要以鈦鐵礦、金紅石(含TiO2大于96%)等為原料生產(chǎn).
(1)由金紅石為原料采用亨特(Hunter)法生產(chǎn)鈦的流程如下:

①沸騰氯化爐中反應:TiO2(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+O2(g),在常溫下能否自發(fā)進行(已知該反應△H=184kJ/mol,△S=57.74J/K)
不能
不能
(選填:“能”或“不能”).
②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=-804.2kJ/mol;2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-882.0kJ/mol;
Na(s)=Na(l)△H=2.6kJ/mol.
則TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)△H=
-970.2
-970.2
kJ/mol
③海綿鈦破碎后用0.5%~1.5%的鹽酸洗滌,再用蒸餾水洗滌至中性,用鹽酸洗滌的目的
除去其中過量的鈉并溶解氯化鈉及鈦的低價氯化物
除去其中過量的鈉并溶解氯化鈉及鈦的低價氯化物

(2)科學家從電解冶煉鋁的工藝得到啟發(fā),找出了冶煉鈦的新工藝.試回答下列有關問題.
①TiO2直接電解法(劍橋法)生產(chǎn)鈦是一種較先進的方法,電解質(zhì)為熔融的氯化鈣,原理如右圖所示,陰極獲得鈦可能發(fā)生的反應或電極反應為:
TiO2+4e-=Ti+O2-
TiO2+4e-=Ti+O2-

②SOM技術(shù)是一種綠色環(huán)保先進技術(shù),陽極用金屬陶瓷,并用固體氧離子隔膜將兩極產(chǎn)物隔開,陽極通入某種還原性氣體,可防止CO、CO2污染物產(chǎn)生,通入的氣體是
H2
H2

(3)海棉鈦通常需要經(jīng)過真空電弧爐里熔煉提純,也可通過碘提純法,原理為:,下列說法正確的是
d
d

(a) 該反應正反應為的△H>0
(b) 在不同溫度區(qū)域,TiI4的量保持不變
(c) 在提純過程中,I2的量不斷減少
(d) 在提純過程中,I2的作用是將粗鈦從低溫區(qū)轉(zhuǎn)移到高溫區(qū).
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科目:高中化學 來源: 題型:

工業(yè)上冶煉鈦主要以鈦鐵礦、金紅石(含TiO2大于96%)等為原料生產(chǎn).

(1)由金紅石為原料采用亨特(Hunter)法生產(chǎn)鈦的流程如下:
①沸騰氯化爐中反應的化學方程式為:
TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO
TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO

②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=-804.2kJ/mol;
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-882.0kJ/mol
Na(s)=Na(l)△H=2.6kJ/mol
請寫出用液態(tài)鈉與四氯化鈦置換出鈦的熱化學方程式
4Na(l)+TiCl4(l)=4NaCl(s)+Ti(s)△H=-970.2kJ/mol
4Na(l)+TiCl4(l)=4NaCl(s)+Ti(s)△H=-970.2kJ/mol

③海綿鈦破碎后用0.5%~1.5%的鹽酸洗滌,再用蒸餾水洗滌至中性,用鹽酸洗滌的目的是
除去起中和過量的鈉并溶解氯化鈉及鈦的氯化物
除去起中和過量的鈉并溶解氯化鈉及鈦的氯化物

(2)科學家從電解冶煉鋁的工藝得到啟發(fā),找出了冶煉鈦的新工藝.試回答下列有關問題.
①TiO2直接電解法(劍橋法)生產(chǎn)鈦是一種較先進的方法,電解質(zhì)為熔融的氯化鈣,原理如圖所示,在陰極,被還原的Ca進一步還原TiO2獲得鈦,則在陰極所發(fā)生的反應為:
2Ca2++4e-+TiO2=2CaO+Ti
2Ca2++4e-+TiO2=2CaO+Ti


②SOM技術(shù)是一種綠色環(huán)保先進技術(shù),陽極用金屬陶瓷,并用固體氧離子隔膜將兩極產(chǎn)物隔開,只允許氧離子通過,在電解過程中陽極通入某種還原性氣體,可防止CO、CO2污染物產(chǎn)生,通入的氣體若是H2,則陽極電解反應式為
H2+O2--2e-=H2O
H2+O2--2e-=H2O
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘e亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴g櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌f惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕f禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴e憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞n剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

鈦是繼鐵、鋁后的第三金屬,常溫下鈦的化學活性很小,僅能與氟氣、氫氟酸等幾種物質(zhì)起作用.但在較高溫度下,鈦可與多種單質(zhì)和化合物發(fā)生反應.工業(yè)上冶煉鈦主要以鈦鐵礦、金紅石(含TiO2大于96%)等為原料生產(chǎn).
(1)由金紅石為原料采用亨特(Hunter)法生產(chǎn)鈦的流程如下:

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①沸騰氯化爐中反應:TiO2(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+O2(g),在常溫下能否自發(fā)進行(已知該反應△H=184kJ/mol,△S=57.74J/K)______(選填:“能”或“不能”).
②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=-804.2kJ/mol;2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-882.0kJ/mol;
Na(s)=Na(l)△H=2.6kJ/mol.
則TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)△H=______kJ/mol
③海綿鈦破碎后用0.5%~1.5%的鹽酸洗滌,再用蒸餾水洗滌至中性,用鹽酸洗滌的目的______.
(2)科學家從電解冶煉鋁的工藝得到啟發(fā),找出了冶煉鈦的新工藝.試回答下列有關問題.
①TiO2直接電解法(劍橋法)生產(chǎn)鈦是一種較先進的方法,電解質(zhì)為熔融的氯化鈣,原理如右圖所示,
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陰極獲得鈦可能發(fā)生的反應或電極反應為:______.
②SOM技術(shù)是一種綠色環(huán)保先進技術(shù),陽極用金屬陶瓷,并用固體氧離子隔膜將兩極產(chǎn)物隔開,陽極通入某種還原性氣體,可防止CO、CO2污染物產(chǎn)生,通入的氣體是______.
(3)海棉鈦通常需要經(jīng)過真空電弧爐里熔煉提純,也可通過碘提純法,原理為:
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,下列說法正確的是______.
(a) 該反應正反應為的△H>0
(b) 在不同溫度區(qū)域,TiI4的量保持不變
(c) 在提純過程中,I2的量不斷減少
(d) 在提純過程中,I2的作用是將粗鈦從低溫區(qū)轉(zhuǎn)移到高溫區(qū).
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科目:高中化學 來源:2009-2010學年江蘇省鹽城市高三(上)期中化學試卷(解析版) 題型:解答題

鈦是繼鐵、鋁后的第三金屬,常溫下鈦的化學活性很小,僅能與氟氣、氫氟酸等幾種物質(zhì)起作用.但在較高溫度下,鈦可與多種單質(zhì)和化合物發(fā)生反應.工業(yè)上冶煉鈦主要以鈦鐵礦、金紅石(含TiO2大于96%)等為原料生產(chǎn).
(1)由金紅石為原料采用亨特(Hunter)法生產(chǎn)鈦的流程如下:

①沸騰氯化爐中反應:TiO2(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+O2(g),在常溫下能否自發(fā)進行(已知該反應△H=184kJ/mol,△S=57.74J/K)______(選填:“能”或“不能”).
②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=-804.2kJ/mol;2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-882.0kJ/mol;
Na(s)=Na(l)△H=2.6kJ/mol.
則TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)△H=______kJ/mol
③海綿鈦破碎后用0.5%~1.5%的鹽酸洗滌,再用蒸餾水洗滌至中性,用鹽酸洗滌的目的______.
(2)科學家從電解冶煉鋁的工藝得到啟發(fā),找出了冶煉鈦的新工藝.試回答下列有關問題.
①TiO2直接電解法(劍橋法)生產(chǎn)鈦是一種較先進的方法,電解質(zhì)為熔融的氯化鈣,原理如右圖所示,陰極獲得鈦可能發(fā)生的反應或電極反應為:______.
②SOM技術(shù)是一種綠色環(huán)保先進技術(shù),陽極用金屬陶瓷,并用固體氧離子隔膜將兩極產(chǎn)物隔開,陽極通入某種還原性氣體,可防止CO、CO2污染物產(chǎn)生,通入的氣體是______.
(3)海棉鈦通常需要經(jīng)過真空電弧爐里熔煉提純,也可通過碘提純法,原理為:,下列說法正確的是______.
(a) 該反應正反應為的△H>0
(b) 在不同溫度區(qū)域,TiI4的量保持不變
(c) 在提純過程中,I2的量不斷減少
(d) 在提純過程中,I2的作用是將粗鈦從低溫區(qū)轉(zhuǎn)移到高溫區(qū).

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘e亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴g櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌f惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕f禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴e憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞n剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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