1、选择题  钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：
（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，请写出铁原子结构示意图_______。
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式              。
（3）氯碱厂获得Cl2的离子方程式为                                       

参考答案：（1）
（2）2FeTiO3＋6C＋7Cl2高温2FeCl3＋2TiCl4＋6CO （2分）
（3）2Cl- + 2H2O  H2↑ + Cl2↑ + 2OH-（2分）
（4）1412 （2分）
（5）7：1

本题解析：（1）铁位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族，是过渡金属元素的代表，原子序数为26，电子层结构为：
（2）从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2，生成物为FeCl3、TiCl4、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为FeTiO3＋6C＋7Cl2高温2FeCl3＋2TiCl4＋6CO；
（3）工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应）；阴极反应：2H＋+2e－=H2↑（还原反应）；因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为：2Cl－ + 2H2O  H2↑ + Cl2↑ + 2OH－；
（4）Ar气中进行防止钛、镁被氧化；控制温度使TiCl4、Mg、MgCl2转化为蒸气，Ti不熔化，故温度略高于1412℃；
（5）根据2Cl－ + 2H2O  H2↑ + Cl2↑ + 2OH－；再根据图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2，生成物为FeCl3、TiCl4、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3+6C+2FeCl3+2TiCl4+6CO，得出关系式2FeTiO3 ~  7Cl2 ~ 14NaCl，所以为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为7：1时，理论上Cl2的利用率最大。
考点：考查化学工业技术方面知识。

本题难度：困难

2、选择题  有一未完成的离子方程式____＋XO3-＋6H＋=3X2＋3H2O，据此判断，氧化产物和还原产物的物质的量之比为
A．1∶1
B．3∶1
C．5∶1
D．7∶1

参考答案：C

本题解析：根据原子守恒和电荷守恒确定空缺的物质为5X－，反应中5X－化合价升高被氧化生成氧化产物5/2X2，XO3-被还原成成还原产物1/2X2，故答案为C。

本题难度：一般

3、选择题  铁粉和铜粉的均匀混合物平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有NO)：

参考答案：D

本题解析：根据题给数据可知，实验①、②都有金属剩余，则反应后的溶液中不可能含有硝酸铁，溶液中金属离子为亚铁离子和铜离子，实验②是在实验①的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为8.4g，生成NO的体积为2240mL，物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应金属的物质的量为0.1mol×（5—2）/2=0.15mol，参加反应金属的摩尔质量为56g/mol，该过程只有Fe参加反应，故实验①只有Fe参与反应，根据NO的体积结合方程式计算参加反应Fe的物质的量、硝酸的物质的量，根据m=nM计算参加反应Fe的质量，根据c=nV计算硝酸的物质的量浓度；在实验②的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为9.6g，生成NO的体积为2240mL，物质的量为0.1mol，若该过程只有Cu参加反应，根据电子转移守恒，则Cu的物质的量0.15mol，Cu的质量9.6g，等于参加反应金属的质量，故该过程只有Cu反应，且Cu恰好完全反应，则加入200mL硝酸时，Fe恰好反应生成硝酸亚铁，在实验③的基础上再加入100mL硝酸，硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO，根据亚铁离子的物质的量，利用电子转移守恒计算该阶段生成NO的物质的量，再根据V=nVm计算该阶段生成NO的体积，进而计算V的值。A、根据上述分析可知，实验①发生反应3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成NO的物质的量为0.1mol，根据方程式可知，参加反应铁的物质的量为0.15mol，质量为8.4g，错误；B、根据上述分析可知，实验①发生反应3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成NO的物质的量为0.1mol，根据方程式可知，参加反应的硝酸的物质的量为0.4mol，故硝酸的物质的量浓度4mol/L，错误；C、由上述分析可知，实验②中参加反应的金属为Fe，Cu没有参加反应，错误；D、由上述分析可知，实验②中Fe与硝酸恰好反应生成硝酸亚铁，生成NO的物质的量0.2mol，由3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O可知，溶液中亚铁离子的物质的量为0.3mol，在实验③的基础上再加入100mL硝酸，为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO，根据电子转移守恒可知，生成NO的物质的量0.1mol，体积为2240mL，V=6720+2240=8960，正确。

本题难度：一般

4、填空题  钛及其合金具有密度小，强度高，耐腐蚀等优良性能，被广泛用于航天、航空、航海、石油化工、医药等部门，因此，钛被誉为第三金属和战略金属。从铁钛矿提取金属钛（海绵钛）的主要工艺过程如下：

（1）钛铁矿的主要成分是FeTiO3,第一步发生的反应：FeTiO3+CTiO2+Fe+CO↑,在FeTiO3（钛酸亚铁）中，钛的化合价为?。
（2）第二步：二氧化钛在高温下与焦炭、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳，写出化学方程式：?，还原产物是?。
（3）用镁在高温下还原四氯化钛，该反应的环境要求是?；写出化学方程式?。
（4）菱镁矿（主要成分是碳酸镁）煅烧后与焦炭混合在氯化器中高温下通入氯气生成氯化镁，电解熔融氯化镁得到镁。
①写出菱镁矿煅烧及氯化制取氯化镁的化学方程式：?；
②写出电解熔融氯化镁的电解方程式?。

参考答案：
（1）+4价?（2）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO?四氯化钛? (3)惰性气体保护? 2Mg+TiCl42MgCl2+Ti?
(4)①MgCO3MgO+CO2↑,MgO+Cl2+CMgCl2+CO;②MgCl2Mg+Cl2↑

本题解析：（1）根据钛酸亚铁名称知，铁呈+2价，从反应式看，得失电子总数相等，说明钛化合价没有变，即钛呈+4价。（2）根据反应物和产物写化学方程式，注意配平。（3）高温下镁和钛都易与空气中氧气反应，故要在保护气中还原钛，不能用二氧化碳和氮气作保护气，因为镁能与二氧化碳和氮气反应。用惰性气体作保护气，如氩气等。（4）碳酸镁分解类似碳酸钙，在氯气作用下焦炭还原氧化镁生成氯化镁和一氧化碳。电解熔融氯化镁生成镁和氯气，初中教材中出现了电解水，高中介绍了用电解法冶炼镁、铝、钠等活泼金属。

本题难度：一般

5、填空题   (16分) 以电解法生产金属锰产生的阳极泥中，其锰含量高达40%～50%，主要成分为MnO2的水合物，且含有显著量的Pb2+、Sn2+等重金属杂质。本工艺采用的木屑富含的纤维素在较浓硫酸的作用下膨胀、水解生成还原糖，酸性条件下，可与二氧化锰反应生成可溶性的硫酸锰。


（1）工业上电解硫酸锰的水溶液生产金属锰，阳极的电极反应式为             。
（2）写出木屑水解反应的化学方程式：                          。配平浸出步骤反应方程式C6H12O6 +   MnO2 +   H2SO4→   MnSO4 +    CO2  +    H2O
（3）若取消除酸操作步骤，将会产生      气体（填化学式）而污染环境；
（4）本工艺的一种副产品是重要的农业生产资料，写出其化学式         ；
（5）取一定量的阳极泥进行实验分析，得到如下图像。硫酸的最合适用量为      mL，若再增加硫酸的用量，将会导致        （填化学式）的消耗量增大。

（6）某阳极泥中MnO2（相对分子质量为87）的质量分数为50.0%，将174g该阳极泥与320g36.5%的浓盐酸混合加热，则产生的氯气在标准状况下应少于    L。（假设阳极泥中的其它成分不参与反应）

参考答案：（1）4OH- -4e-＝O2  + 2H2O 或2H2O

本题解析：

本题难度：困难