问题 填空题

自洁面料就是在普通的面料纤维中加入一层薄薄的纳米二氧化钛。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取纳米级TiO2的流程如下:

(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中的第________周期,第______族。

(2)步骤①加铁的目的是_________________;步骤②冷却的目的是_______________。

(3)上述制备二氧化钛的过程中,可以利用的副产物是______________;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入___________________处理。

(4)由金红石制备单质钛,涉及到的步骤为:

TiO2TiCl4Ti 

已知:①C(s)+O2(g)==CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H= -5665kJ·mol-1

③TiO2(s)+2Cl2(g)==TiCl4(s)+O2(g) △H= +41kJ·mol-1

则TiO2(s)+ 2Cl2(g)+C(s)==TiCl4(s)+2CO(g)的△H=____________。

反应TiCl4+2Mg == 2MgCl2+Ti 在氩气氛中进行的理由是________________________。

答案

(1)4;IVB

(2)将Fe3+还原为Fe2+;析出(或分离、或得到)FeSO4·7H2O

(3)FeSO4·7H2O;石灰(或碳酸钙、废碱)

(4)-80kJ·mol-1;防止高温下镁和钛与空气中氧气(或二氧化碳、或氮气)作用

用框图形式给出工业生产流程,让考生面对自己观察框图,获取所需信息解决问题,这类试题体现了新课程改革的方向。试题有一定难度,考查吸收信息、处理信息等综合分析能力。

(1)可以根据钙元素的位置推断钛元素的位置,该元素位于周期表第四周期IIA主族,故钛位于IVB;

(2)观察题给流程图可知,所得产品有FeSO4·7H2O和TiO2两种。由于加浓硫酸后所得溶液含有Fe3+,所以步骤①中加入铁是为了将Fe3+转化成Fe2+。步骤②冷却是为了降低硫酸亚铁的溶解度,使硫酸亚铁结晶析出;

(3)该流程的主要目的是制取二氧化钛,故其是主要产品,则FeSO4·7H2O是副产品。废液处理时,根据流程分析废液可能会剩余部分酸,故可以考虑加入石灰或其它废碱,以将酸中和掉;

(4)运用盖期定律可计算出反应热。由于高温条件下金属镁易跟氧气、二氧化碳等气体发生反应,所以应充入氩气来保护镁。

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题