分析 I.钛铁矿(主要成分FeTiO3,其中铁为正二价)为原料,加入稀硫酸溶解加入水中浸取,浸取液含有Fe2+,过滤得到滤液Ⅰ含有TiOSO4 和FeSO4,过程①中加入Fe粉以防止亚铁离子被氧化,趁热过滤,滤液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到FeSO4•7H2O,和滤液主要TiOSO4,加入水水解过滤生成偏钛酸H2TiO3(TiO2•H2O),煅烧得到TiO2.
(1)铁矿加入硫酸反应可制得硫酸氧钛,硫酸亚铁和水,结合原则守恒配平书写得到化学方程式;增大接触面积可提高溶矿效率;
(2)铁和酸反应生成亚铁离子、氢气,铁粉还原铁离子为亚铁离子,防止已还原的Fe2+重新被空气氧化;
(3)操作②得到浅绿色晶体,为结晶水合物七水合硫酸亚铁,为防止结晶水受热分解,需冷却结晶,结晶后过滤,
(4)TiO2+水解生成H2TiO3和H+;促进H2TiO3的生成,可使水解平衡正向移动,可通过加热或加水实现;
II.(5)配制一定物质的量浓度的溶液,基本步骤为:计算、称量(量取)、溶解(稀释)、移液、洗涤、定容、摇匀等,据此判断需要的仪器;
(6)用KSCN作指示剂,终点时NH4Fe(SO4)2不再与Ti3+反应,生成血红色的Fe(SCN)3;
(7)根据得失电子守恒:1Ti3+~1Fe3+,故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV×10-3mol,以此进行计算;
(8)A.终点时度数,俯视滴定管中液面,体积读数偏小;
B.滴定用的锥形瓶在滴定前有少量蒸馏水,无影响;
C.配制Fe3+标准溶液时,烧杯中的溶液不慎溅出了一些,溶质偏小,滴定溶液中的Ti3+的Fe3+偏多.
解答 解:I.(1)铁矿加入硫酸反应可制得硫酸氧钛,硫酸亚铁和水,结合原则守恒配平书写得到化学方程式:FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O;为提高溶矿效率,可采取将矿石粉碎,增大其接触面积,
故答案为:FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O;将矿石粉碎;
(2)铁和酸反应生成亚铁离子、氢气,离子反应为:Fe+2H+═Fe2++H2↑,亚铁离子易被氧化成Fe3+,铁粉还原铁离子为亚铁离子,Fe+2Fe3+=3Fe2+,防止已还原的Fe2+重新被空气氧化,保证Fe3+全部转化为Fe2+,
故答案为:Fe+2H+═Fe2++H2↑;Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(3)第①步加铁粉还原Fe3+,防止已还原的Fe2+重新被空气氧化,过滤除去滤渣,为防止结晶水受热分解,第②步冷却结晶,过滤得到FeSO4•7H2O,此法并未直接稀释钛液获得H2TiO3,同时获得FeSO4•7H2O,
故答案为:冷却结晶;过滤;同时获得FeSO4•7H2O;
(4)TiO2+水解生成H2TiO3,离子方程式是TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+,水解吸热,加热可促进H2TiO3的生成,加过量水也可促进H2TiO3的生成,
故答案为:TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+;加热或加过量水;
II.(5)配制一定物质的量浓度的溶液,基本步骤为:计算、称量(量取)、溶解(稀释)、移液、洗涤、定容、摇匀等,用到的仪器:托盘天平(量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶等,配制100mL标准溶液用100mL容量瓶,
故答案为:100mL容量瓶;
(6)当达到滴定终点时,再加入NH4Fe(SO4)2,溶液中Fe3+过量,生成血红色的Fe(SCN)3,且半分钟不褪色;
故答案为:KSCN溶液;
(7)根据得失电子守恒,有:1Ti3+~1Fe3+,故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV×10-3mol,其质量分数为$\frac{cVM}{1000W}$或$\frac{cVM}{10W}$%.
故答案为:$\frac{cVM}{1000W}$或$\frac{cVM}{10W}$%;
(8)A.终点时度数,俯视滴定管中液面,体积读数偏小,TiO2的质量偏低,故A错误;
B.滴定用的锥形瓶在滴定前有少量蒸馏水,待测液的物质的量不变,无影响,故B错误;
C.配制Fe3+标准溶液时,烧杯中的溶液不慎溅出了一些,导致配制的溶液中溶质的物质的量偏小,消耗Fe3+溶液偏低,TiO2的质量偏高,故C正确;
故答案为:C.
点评 本题考查了钛白制备,掌握物质性质和反应条件是解题关键,考查学生对所学知识的综合应用能力,注意物质分离的流程分析判断,物质性质的应用,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:推断题
| NaOH溶液 | 银氨溶液 | 新制Cu(OH)2 | 金属钠 | |
| X | 中和反应 | 无现象 | 溶解 | 产生氢气 |
| Y | 无现象 | 有银镜 | 加热后有砖红色沉淀 | 产生氢气 |
| Z | 水解反应 | 有银镜 | 加热后有砖红色沉淀 | 无现象 |
| W | 水解反应 | 无现象 | 无现象 | 无现象 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 用石墨作阳极,铁作阴极 | |
| B. | 阳极的电极反应式为:Cl-+2OH--2e-═ClO-+H2O | |
| C. | 阴极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑ | |
| D. | 除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+═N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 所有主族中都有非金属元素 | |
| B. | 同周期元素中,ⅦA族元素的原子半径最大 | |
| C. | ⅥA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子 | |
| D. | 元素周期表中从ⅢB到ⅡB 10个纵列的元素都是金属元素 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 用酸性KMnO4溶液可以检验绿矾(FeSO4•7H2O)是否变质 | |
| B. | 非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中 | |
| C. | 在共价化合物分子内,可能存在离子键 | |
| D. | 在氮原子中,质子数为7而中子数不一定为7 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”里的“石灰”指的是Ca(OH)2 | |
| B. | 《黄白第十六》中“曾青涂铁,铁赤如铜”,其“曾青”是可溶性铜盐 | |
| C. | 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”中的碱是K2CO3 | |
| D. | 《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,这里的“洧水”指的是石油 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 金属氧化物不一定是碱性氧化物 | |
| B. | HC1、H2S、NH3都是电解质 | |
| C. | 强酸强碱都是离子化合物 | |
| D. | FeBr3、FeCl2、CuS都不能直接用化合反应制备 |
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