PH | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | TiO(OH)2 |
開始沉淀 | 1.1 | 4.5 | 7 | 1 |
完全沉淀 | 2.8 | 6.4 | 9.2 | 2.7 |
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔點/ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸點/ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
分析 鈦鐵礦先用濃氫氧化鈉溶液溶解,Al2O3、SiO2發(fā)生反應,過濾分離,鈦鐵礦精礦用濃硫酸溶解得到強酸溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+等,加入過量鐵粉還原鐵離子,過濾得到濾液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到綠礬,過濾得到溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、H+等離子,再加入碳酸鈉析出TiO(OH)2,加熱煅燒得到TiO2,加入氯氣、過量碳高溫反應生成TiCl4和一氧化碳,四氯化鈦和金屬鎂高溫加熱反應得到氯化鎂和鈦金屬.
(1)步驟I中氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水,二氧化硅與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉與水;
(2)a.由溶度積可知,步驟II加入鐵屑,將Fe3+轉化為Fe2+,防止Fe3+與TiO2+同時生成沉淀;
b.溶液Ⅱ中大量含有的陽離子有 TiO2+、Fe2+、H+;
(3)①TiO2與氯氣、過量碳高溫加熱反應生成TiCl4和一氧化碳;
②TiCl4→Ti反應后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,由物質的熔沸點,可知應加熱使Mg、MgCl2轉化為蒸汽,而Ti不能轉化為蒸汽;
(4)根據離子方程式計算25mL溶液中FeSO4的物質的量,再計算2.850g樣品中FeSO4•7H2O的質量,進而計算樣品中FeSO4•7H2O的質量分數.
解答 解:鈦鐵礦先用濃氫氧化鈉溶液溶解,Al2O3、SiO2發(fā)生反應,過濾分離,鈦鐵礦精礦用濃硫酸溶解得到強酸溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+等,加入過量鐵粉還原鐵離子,過濾得到濾液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到綠礬,過濾得到溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、H+等離子,再加入碳酸鈉析出TiO(OH)2,加熱煅燒得到TiO2,加入氯氣、過量碳高溫反應生成TiCl4和一氧化碳,四氯化鈦和金屬鎂高溫加熱反應得到氯化鎂和鈦金屬.
(1)步驟I中氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水,二氧化硅與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉與水,反應離子方程式為:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,故答案為:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(2)a.由溶度積可知,步驟II加入鐵屑原因是:將Fe3+轉化為Fe2+,防止Fe3+與TiO2+同時生成沉淀,
故答案為:將Fe3+轉化為Fe2+,防止Fe3+與TiO2+同時生成沉淀;
b.溶液Ⅱ中大量含有的陽離子有 TiO2+、Fe2+、H+,
故答案為:TiO2+、Fe2+、H+;
(3)①TiO2與氯氣、過量碳高溫加熱反應生成TiCl4和一氧化碳,反應方程式為:TiO2+2Cl2+2C高溫_TiCl4+2CO,
故答案為:TiO2+2Cl2+2C高溫_TiCl4+2CO;
②TiCl4→Ti反應后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,由物質的熔沸點,可知應加熱使Mg、MgCl2轉化為蒸汽,而Ti不能轉化為蒸汽,需加熱的溫度略高于1412℃即可,
故答案為:1412;
(4)由5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,可知25mL溶液中FeSO4的物質的量為5×0.02L×0.01mol/L=0.001mol,則2.850g樣品中FeSO4•7H2O的質量為0.001mol×250mL25mL×278g/mol=2.78g,故樣品中FeSO4•7H2O的質量分數為2.78g2.850g×100%=97.5%.
故答案為:97.5%.
點評 本題考查物質準備工藝流程,涉及對操作與原理的分析評價、物質的分離提純、陌生方程式的書寫、物質含量測定、對數據的運用用等,側重考查學生的閱讀獲取信息、分析解決問題的能力,是對學生綜合能力的考查.
科目:高中化學 來源: 題型:推斷題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 過濾操作中,漏斗的尖端應接觸燒杯內壁 | |
B. | 從滴瓶中取用試劑時,滴管的尖嘴可以接觸試管內壁 | |
C. | 滴定接近終點時,滴定管的尖嘴可以接觸錐形瓶內壁 | |
D. | 向容量瓶轉移液體時,導流用玻璃棒可以接觸容量瓶內壁 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
儀器 | 加入試劑 | 加入該試劑的目的 |
B | 飽和NaHCO3溶液 | |
C | ||
D |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | Na2C2O4溶液中,2c(Na+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4) | |
B. | 0.1 mol•L-1的醋酸鈉溶液20 mL與0.1 mol•L-1鹽酸10 mL混合后溶液顯酸性,則有c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH) | |
C. | 等體積等物質的量濃度的NaCl和NaClO溶液,兩份溶液中離子總數相比前者大 | |
D. | 0.1mol?L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-) |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:推斷題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 金 | B. | 硫 | C. | 銅 | D. | 鐵 |
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