1、填空题 二氧化钛(TiO2)广泛用于制造高级白色油漆,也是许多反应的催化剂.工业上用钛铁矿[主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁,不溶于水)、Fe2O3及少量SiO2杂质]作原料,制取二氧化钛及绿矾,其生产流程如下:

回答下列问题:
(1)Ti原子序数为22,则Ti位于周期表第______周期,第______列.
(2)FeTiO3溶于过量硫酸的离子方程式______.
(3)流程中生成TiO2?xH2O离子方程式为______.
(4)若铁粉的用量不足,可能导致产品TiO2中混有______杂质.
(5)以TiO2为原料制取金属钛的其中一步反应为TiO2+Cl2+C
TiCl4+______,已知该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,则另一生成物为______.
(6)TiCl4?在常温下呈液态,且极易水解,可以用作军事烟雾剂;写出其水解反应的方程式______.
参考答案:(1)22-2-8-8=4,故Ti元素处于第四周期,第4列.
故答案为:四、4.
(2)由工艺流程转化关系可知,FeTiO3溶于过量硫酸,生成Fe2+、TiO2+、H2O,反应离子方程式为FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O.
故答案为:FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O.
(3)由工艺流程转化关系可知,TiO2+在加热条件下与水反应生成TiO2?xH2O,根据电荷守恒可知还生成H+,所以反应离子方程式为TiO2++(x+1)H2O=TiO2?xH2O+2H+.
故答案为:TiO2++(x+1)H2O=TiO2?xH2O+2H+.
(4)铁粉的用量不足,滤液中的Fe3+,不能除尽.生成的TiO2?xH2O沉淀中含有氢氧化铁,最后氢氧化铁分解生成氧化铁,所以可能导致产品TiO2中混有Fe2O3.
故答案为:Fe2O3.
(5)反应中Ti元素化合价未变化,氯元素化合价由0价降低为-1价,令碳元素在产物中等化合价为a,则a=2×[0-(-1)],故a=2,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,结合元素守恒可知,TiO2、Cl2、C、TiCl4的系数分别为1、2、2、1,所以未知物中含有C原子与O原子,碳元素化合价为+2,故为CO,系数为2.
故答案为:2CO;CO.
(6)TiCl4?水解,生成H2TiO3与HCl,H2TiO3是固体颗粒,HCl与空气中水蒸气结合呈白雾,可以用作军事烟雾剂.水解方程式为TiCl4?+3H2O=H2TiO3+3HCl↑.
故答案为:TiCl4?+3H2O=H2TiO3+3HCl↑.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 某实验小组利用如下仪器组装一套制备氮化硼晶体的装置.

反应原理是B2O3+2NH3?
2BN+3H2O.(已知:BN高温下能被空气氧化,不溶于水;B2O3难溶于冷水但可溶于热水.)
(1)各仪器接口由左到右的连接顺序为______.
(2)装置C能产生氨气的原因有______(答出其中一项即可).
(3)管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是______.
参考答案:(1)根据题给信息,干燥氨气和氧化硼反应可制得氮化硼,C为制取氨气的装置,A为干燥装置,B为氮化硼的制取装置,D为安全瓶防倒吸,E为尾气吸收装置,由装置用途可知连接顺序为:e-→a→b→c→d→f→g→h;
故答案为:e-→a→b→c→d→f→g→h;
(2)氨水中存在如下平衡:NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-,生石灰与水反应生成氢氧化钙并放热,增大了氢氧根浓度,
减少了水的量,平衡逆向移动,生成氨气,同时放热使一水合氨分解,减少了氨气的溶解度,故增大了氨气逸出速率.
故答案为:生石灰与水反应消耗水,促使氨气放出;或生石灰与水反应生成氢氧化钙电离出大量OH-,反应逆向进行有利于NH3放出;或生石灰与水反应放出大量热,促进NH3?H2O分解,并使气体溶解度下降,有利于NH3放出.?
(3)因氮化硼高温下能被氧化,故管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是除去装置中的氧气,
故答案为:除去装置中的氧气.
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 某小组同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组,第2组中物质X的化学式是?。
第1组
| 第2组
| 第3组
|
S(单质)
| SO2、X、Na2SO3、NaHSO3
| SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
|
(2)利用下图所示的装置研究SO2的性质:
(熔点:SO2?-76.1℃,SO3 ?16.8℃;沸点:SO2?-10℃,SO3?45℃)

①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是?。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是?;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,生成Mn2+,同时pH降低,则该反应的离子方程式是?。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置,若装置Ⅳ中有40 mL 2.5mol/L NaOH溶液,反应后增重4.8 g,则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是?。
参考答案:(1)H2SO3 ?(2)①2SO2+O2
2SO3
②使SO3凝结成固体与SO2分离?5SO2+2H2O+2MnO4—=5SO42—+2Mn2++4H+
③3SO2+4NaOH=Na2SO3+2NaHSO3+H2O
本题解析:(1)将相关的含硫物质依据硫元素化合价分组,依据低三族分类顺序,判断X为+4价的酸为H2SO3 ;
故答案为:H2SO3 ;
(2)①工业生产中SO2催化氧化的反应是二氧化硫的催化氧化反应;化学方程式为:2SO2+O2
2SO3;
故答案为;2SO2+O2
2SO3;
②装置II的作用是冷却装置,三氧化硫的沸点较低,通过冰水混合物,使SO3凝结成固体与SO2分离,装置III中高锰酸钾溶液会和二氧化硫反应逐渐褪色,生成Mn2+,二氧化硫被氧化为硫酸;
反应的离子方程式为:5SO2+2H2O+2MnO4=5SO42-+2Mn2++4H+;
故答案为:使SO3凝结成固体与SO2分离,5SO2+2H2O+2MnO4=5SO42-+2Mn2++4H+;
③若装置IV中有40mL 2.5mol?L-1NaOH溶液,反应后增重4.8g,吸收的为二氧化硫气体,依据二氧化硫物质的量和氢氧化钠物质的量进行分析判断生成产物,若n(SO2):n(NaOH)=1:2反应按照反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;若n(SO2):n(NaOH)=1:1,反应按照反应SO2+NaOH=NaHSO3;装置IV中有40mL 2.5mol?L-1NaOH溶液中n(NaOH)=0.1mol,n(SO2)="4.8g÷64g/mol" =0.075mol;n(SO2):n(NaOH)=0.075:0.1=3:4,所以生成产物为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,反应的化学方程式依据直平法写出:3SO2+4NaOH═Na2SO3+2NaHSO3+H2O;
故答案为:3SO2+4NaOH═Na2SO3+2NaHSO3+H2O。
点评:本题考查了物质分类方法,规律总结,实验过程分析判断,化学方程式和离子方程式的书写,反应产物的分析判断,题目难度中等。
本题难度:简单
4、选择题 下列实验操作及现象能够达到对应实验目的的是
?
| 实验内容
| 实验目的
|
A
| 将SO2通入品红溶液中,品红褪色;加热褪色后品红溶液,溶液恢复红色
| 证明亚硫酸的不稳定性
|
B
| 常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有少量气泡产生
| 证明常温下KSP(BaSO4)>KSP(BaCO3)
|
C
| 常温下测定物质的量浓度相同的盐酸和醋酸溶液的pH:盐酸pH小于醋酸pH
| 证明相同条件下,在水中HCl电离程度大于CH3COOH
|
D
| 将浓硫酸和碳混合加热,直接将生成的气体通入足量的澄清石灰水,石灰水变浑浊
| 检验气体产物中CO2的存在
|
?
参考答案:C
本题解析:A、将SO2通入品红溶液中,品红褪色;加热褪色后品红溶液,溶液恢复红色,这说明SO2的漂白是不稳定的,而不能说明亚硫酸的不稳定性,A不正确;B、常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有少量气泡产生,这说明反应中有碳酸钡沉淀产生,这与碳酸钡和硫酸钡的溶度积常数并无直接关系。因为只要溶液中c(Ba2+)·c(SO42-)>KSP(BaCO3)即可产生碳酸钡沉淀,B不正确;C、常温下测定物质的量浓度相同的盐酸和醋酸溶液的pH:盐酸pH小于醋酸pH,这说明盐酸溶液中氢离子浓度大于醋酸溶液中氢离子浓度。因此在物质的量浓度相同的条件下,说明盐酸的电离程度要大于醋酸的电离程度,C正确;D、在加热的条件下浓硫酸与碳加热反应生成CO2、SO2和水。由于SO2也能和澄清石灰水反应产生白色沉淀,所以根据石灰水变浑浊不能说明有CO2生成,D不正确,答案选C。
本题难度:一般
5、实验题 菠菜营养丰富,素有“蔬菜之王”的美称。民间流传:菠菜豆腐同食,易得结石。某化学兴趣小组对“菠菜豆腐是否能同食”等阃题进行了探究。
【查阅资料】①菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等,豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐。②人体结石的主要成分:草酸钙(CaC2O4) ③醋酸不与草酸钙反应,但能与碳酸钙反应生成可溶性盐。
【提出猜想】“菠菜豆腐不能同食”的原因可能是_____________________。
【探究一】菠菜中部分成分分析

(1)步骤③中加入足量的CaCl2溶液的目的是________________________。
(2)已知气体C能使澄清石灰水变浑浊,醋酸的化学式用HAc表示,写出步骤④的化学反应方程式____________________,步骤②所需要的玻璃仪器是_______________________。
(3)白色沉淀B的化学式为________________________,由此可见菠菜豆腐不能同食。以下饮食观点正确的是__________(填字母)。
A.禁吃菠菜 B.高钙牛奶可与菠菜同食 C.菠菜烹饪前可用开水烫,可降低草酸盐含量
【探究二】某草酸钙晶体(CaC2O4·xH2O)热分解研究按下图示装置将草酸钙晶体样品高温加热,使其完全分解,对所得气体产物进行探究(假设装置中各试剂均足量)。

(4)①反应开始前通入氮气的目的是_______________。②装置B中硫酸铜粉末变蓝,说明产物中有________________,C、F 中澄清石灰水均变浑浊,E中CuO变红,说明产物还有_______________和____________,经检验A中残留固体为氧化物。③对上述装置从环保角度提一个改进建议___________________。
(5)某研究所利用SDTQ600热分析仪对草酸钙晶体(CaC2O4·xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量-分解温度的关系如下图。

①800℃以上时,固体成分的化学式为____________;
②计算CaC2O4·xH2O中的x=_________________;
③残留固体为CaC2O4时的温度范围为________________;写出固体质量由12.8g变为10.0g时的化学方程式______________________。
参考答案:菠菜中草酸盐与豆腐中钙盐反应生成草酸钙
(1)使溶液M中的草酸盐、碳酸盐完全沉淀
(2)CaCO3+2HAc=Ca(Ac)2+H2O+CO2↑;漏斗、烧杯、玻璃棒
(3) CaC2O4;C
(4)①排尽装置内的空气(防止CO还原CuO时发生爆炸);②H2O、CO2、CO;③在装置F后增加尾气处理装置
(5)①CaO;②1;③200-400℃;CaC2O4
CaCO3+CO↑
本题解析:
本题难度:一般