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1、第三周非选择题增分练26金属钛被称为“21世纪金属”。(1)工业上用钛矿石(主要成分为FeTiO3，主要含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过以下流程制得TiO2：其中，步骤发生的主要反应为2H2SO4FeTiO3=TiOSO4FeSO42H2O。步骤发生反应的离子方程式是_、_。为提高钛矿石的碱浸出速率，步骤可采取的办法除提高碱的浓度外，还可以采取的办法有_、_(写出两种方法)。步骤中加入Fe的目的是_；分离出FeSO4晶体的操作是_。步骤形成的TiO2nH2O为胶体，步骤发生反应的化学方程式为_。(2)利用TiO2可通过下述两种方法制备金属钛。方法一：将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融
2、CaO为电解液，炭块作电解池槽，电解TiO2制得钛，阳极上一定生成的气体是_，可能生成的气体是_。方法二：通过以下反应制备金属钛。 TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(g)O2(g)H151 kJmol1TiCl42Mg2MgCl2Ti实际生产中，需在反应过程中加入碳，可以顺利制得TiCl4。碳的作用除燃烧放热外，还具有的作用是_。解析：(1)步骤中Al2O3、SiO2均能与浓NaOH溶液反应，其离子方程式分别为Al2O32OH=2AlOH2O、SiO22OH=SiOH2O。为提高钛矿石的碱浸出速率，可采取适当增加碱的浓度、升高反应温度、粉碎钛矿石或搅拌等措施。步骤所得溶液中的Fe2易被氧
3、化成Fe3，加入适量铁粉，可将溶液中的Fe3还原为Fe2。从溶液中分离出FeSO4晶体时，可采取的操作为过滤。TiOSO4在溶液中加热水解生成TiO2nH2O胶体的化学方程式为TiOSO4(n1)H2OTiO2nH2O(胶体)H2SO4。(2)熔融CaO中的O2向阳极移动，阳极上O2失电子被氧化为O2；由于炭块作电解池槽，则阳极还可能生成CO、CO2或二者的混合气体。反应的过程中加入适量碳，碳燃烧放出热量提供反应所需的高温，此外碳还可以和生成物O2反应，促使反应的平衡正向移动。答案：(1)Al2O32OH=2AlOH2OSiO22OH=SiOH2O升高温度(或加热)粉碎钛矿石或搅拌(其他合理答
4、案均可)还原Fe3过滤TiOSO4(n1)H2OTiO2nH2O(胶体)H2SO4(2)O2(或氧气)CO2(或CO或CO2、CO)消耗O2，促进反应的平衡向正反应方向移动27.某兴趣学习小组设计如图装置制取SO2，并研究其性质。请回答下列问题：(1)B、C、D装置分别用于检验SO2的性质，写出C装置中反应的离子方程式：_。(2)实验中观察到D装置中有浑浊出现，有同学提出此现象不能证明SO2具有氧化性，请简述理由： _。(3)E装置的作用为_。.某学习小组为进一步探究不同浓度的硫酸氧化性不同，设计并完成如下实验：称取一定量的还原铁粉放入一定体积的浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体
5、Y。经检验，气体Y中含有SO2、H2。(4)溶液X中含有的金属阳离子是_(填化学式)，简述如何检验该离子_。(5)为了测定气体Y中SO2的含量，将2.24 L(标准状况)气体Y通入200.00 mL 0.200 0 molL1酸性高锰酸钾溶液中，充分反应后，取出20.00 mL溶液转入锥形瓶中进行滴定，消耗0.100 0 molL1的KHC2O4标准液10.00 mL(高锰酸钾被还原均生成Mn2)。已知室温下，0.100 0 molL1 KHC2O4溶液中，c(C2O)c(H2C2O4)。滴定操作过程中标准液应用_(填仪器名称)盛装；滴定终点的现象为_。计算气体Y中SO2的物质的量分数为_。解
6、析：(1)C装置中SO2与饱和氯水反应的离子方程式为SO2Cl22H2O=4HSO2Cl。(2)因C装置中挥发出的Cl2也能使D装置中出现浑浊现象，故D装置中出现浑浊，不能证明SO2与H2S反应生成单质S，即不能证明SO2具有氧化性。(3)SO2为有毒气体，使用E装置，既能进行尾气处理，又能起到防倒吸作用。(4)根据反应生成的气体Y中含有SO2和H2，可知最后是Fe与稀硫酸反应生成H2，因此该溶液中不可能含有Fe3，故溶液X中含有的金属阳离子为Fe2。要检验溶液中的Fe2，可取少量溶液X，向其中滴加K3Fe(CN)6溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2(或取少量溶液X，向其中加入KS
7、CN溶液，无明显现象，再滴入新制氯水，若出现红色，则可证明原溶液中含有Fe2)。(5)根据0.100 0 molL1 KHC2O4溶液中c(C2O)c(H2C2O4)，可知HC2O的电离程度大于其水解程度，即KHC2O4溶液呈酸性，在滴定过程中该标准液应用酸式滴定管盛装；达到滴定终点时，滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内溶液颜色不发生变化。根据化合价变化可找出关系式：2KMnO45KHC2O4，c剩余(KMnO4)20.00103 L0.100 0 molL110.00103 L，解得c剩余(KMnO4)0.020 0 molL1，再根据关系式：5SO22K
8、MnO4，得n(SO2)(0.200 00.020 0) molL1200.00103 L0.09 mol，即气体Y中SO2的物质的量分数为100%90%。答案：(1)SO2Cl22H2O=4HSO2Cl(2)C装置挥发出的氯气也可以使D装置中出现浑浊(3)尾气处理，防倒吸(4)Fe2取少量溶液X，向其中滴加K3Fe(CN)6溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2(其他合理答案均可)(5)酸式滴定管滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内颜色不恢复90%28甲醇是一种重要的化工原料，工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。(1)已知：2CH3OH(
9、l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 275.6 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H44.0 kJmol1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_。(2)在容积为1 L的密闭容器中，投入1 mol CO和2 mol H2，在不同条件下发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图1所示：该反应的H_(填“”“”或“”)0，判断理由是_。M点时，CO的转化率为_。506 K时该反应的平衡常数K_(保留三位小数)。某同学绘制的压强为p1时，不同温
10、度下上述反应的平衡常数的对数值(lg K)如图2所示。A、B、C、D、E五点中能正确表示该反应的lg K与温度(T)的关系的点为_。下列叙述能说明反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态的是_(填字母)。A单位时间内生成2 mol H2的同时消耗1 mol COB反应过程中c(CO)c(CH3OH)11C恒温恒容时，混合气体的密度保持不变D绝热恒容时，反应的平衡常数不再变化解析：(1)根据盖斯定律，由(4)可得：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJmol1。(2)从图像可以看出：当压强相同时，升高温度，平衡时甲醇的物质的量减小，即升温平衡逆向移动
11、，则正反应为放热反应，H0。根据图像，M点时生成0.25 mol CH3OH，则反应消耗0.25 mol CO，故CO的转化率为100%25%。根据三段式法可知，506 K时有CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始(molL1)120转化(molL1) 0.250.50.25平衡(molL1) 0.75 1.5 0.25则506 K时该反应的平衡常数K0.148。该反应为放热反应，温度升高，平衡常数K减小，则lg K也随温度升高而降低，即点A、B、E能表示该反应的lg K与温度的变化关系。单位时间内生成2 mol H2即生成1 mol CO，同时消耗1 mol CO，可以说明反应达到平衡状
12、态，A项正确；达到平衡状态时各物质的浓度保持不变，但c(CO)c(CH3OH)11时不能说明反应达到平衡状态，B项错误；容器体积和气体质量均不变，则混合气体的密度始终为定值，不能由此判断反应是否达到平衡状态，C项错误；绝热恒容时，反应的平衡常数不再发生变化，即容器内温度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，D项正确。答案：(1)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJmol1(2)从图像看出：随着温度升高，平衡时甲醇的物质的量减小，说明平衡逆向移动，正反应放热25%0.148ABEAD35选修3：物质结构与性质硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题：(1)N原子核外有_种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为_。(2)经测定发现，N2O5固体由NO和NO两种离子组成，该固体中N原子杂化类型为_；与NO互为等电子体的微粒有_(写出一种)。(3)铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I中较易分解的是_，原因是_
