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常温下钛的化学活性很小，在较高温度下可与多种物质反应。（【化学反应与能量】
2016-12-27 09:00:34
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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计算题 常温下钛的化学活性很小，在较高温度下可与多种物质反应。
（1）工业上由金红石（含TiO2大于96％）为原料生产钛的流程如下：
① 沸腾氯化炉中发生的主要反应为： 。
②已知：Ti(s) +2Cl2(g)＝TiCl4(l) ΔH＝a kJ·mol－1；
2Na(s) +Cl2(g)＝2NaCl(s) ΔH＝b kJ·mol－1；
Na(s)＝Na(l) ΔH＝c kJ·mol－1；
则TiCl4(l) +4Na(l)＝Ti(s) +4NaCl(s) ΔH＝ kJ·mol－1。
③ TiCl4遇水强烈水解，写出其水解的化学方程式 。
（2）TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示，二氧化钛电极连接电 极，该极电极反应为： 。但此法会产生有毒气体，为减少对环境的污染，在电池中加入固体氧离子隔膜（氧离子能顺利通过），将两极产物隔开，再将石墨改为金属陶瓷电极，并通入一种还原性气体，该气体是 。
（3）海绵钛可用碘提纯，原理为： ，下列说法正确的是 。
A．该反应正反应的ΔH＞0
B．在不同温度区域，TiI4的量保持不变
C．在提纯过程中，I2 的作用是将粗钛从低温区转移到高温区
D．在提纯过程中，I2 可循环利用
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计算题 常温下钛的化学活性很小，在较高温度下可与多种物质反应。
（1）工业上由金红石（含TiO2大于96％）为原料生产钛的流程如下：
① 沸腾氯化炉中发生的主要反应为： 。
②已知：Ti(s) +2Cl2(g)＝TiCl4(l) ΔH＝a kJ·mol－1；
2Na(s) +Cl2(g)＝2NaCl(s) ΔH＝b kJ·mol－1；
Na(s)＝Na(l) ΔH＝c kJ·mol－1；
则TiCl4(l) +4Na(l)＝Ti(s) +4NaCl(s) ΔH＝ kJ·mol－1。
③ TiCl4遇水强烈水解，写出其水解的化学方程式 。
（2）TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示，二氧化钛电极连接电 极，该极电极反应为： 。但此法会产生有毒气体，为减少对环境的污染，在电池中加入固体氧离子隔膜（氧离子能顺利通过），将两极产物隔开，再将石墨改为金属陶瓷电极，并通入一种还原性气体，该气体是 。
（3）海绵钛可用碘提纯，原理为：，下列说法正确的是 。
A．该反应正反应的ΔH＞0
B．在不同温度区域，TiI4的量保持不变
C．在提纯过程中，I2 的作用是将粗钛从低温区转移到高温区
D．在提纯过程中，I2 可循环利用
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本题答案：
（1）①TiO2+2C+2Cl2＝TiCl4+2CO
本题解析：
试题分析：化学反应原理的基本内容。
（1）①根据图中箭头指向判断反应物和生成物，利用氧化还原反应配平方程式；②把三个方程式2②-4③-①即可以得到；
（2）该电解池是用二氧化钛生产金属钛的工艺，电解时钛元素由+4变为0价，得到电子，为阴极，连接电源的负极，还可以根据O2-聚集判断；但此法会有石墨失去电子产生CO，改用金属陶 瓷电极需加入还原性气体提供电子，故通入H2；
（3）A、根据反应方程式判断低温正向进行高温逆向进行，故正向为放热反应，ΔH＜0，错误；B、温度不同，平衡发生移动，TiI4的量随着发生变化，错误；C、低温碘单质与钛反应生成气态TiI4，高温下分解得到金属钛和碘单质，所以说I2 的作用是将粗钛从低温区转移到高温区，在该过程中I2 可循环利用正确，故C、D都正确。
考点：考查化学反应原理，涉及反应热的计算、化学方程式书写、电化学中电极判断电极反应式书写及平衡移动等多方面知识。
本题所属考点：【化学反应与能量】
本题难易程度：【一般】
Time cures all things. 时间是最好的医生. /时间能医愈一切创痛.
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