15.(14.0分)四氯化钛(????????4)是生产金属钛及其化合物的重要中间体。室温下,四氯化钛为无色液体。某化学兴趣小组同学以??????2和??????4为原料在实验室制取液态????????4,装置如图所示。
有关信息如下:
①反应原理:??????2(??)+??????4(??)Δ????????4(??)+????2(??)。②反应条件:无水无氧且加热。 ③有关物质性质如下表:
请回答下列问题:
(1)装置??橡皮管的作用是_________________________,装置??中有氮气生成,该反应的化学方程式为_______________。
(2)实验装置依次连接的顺序为F→B→___→____→____→___。 (3)实验开始前首先点燃____处酒精灯(填“D”或“F”),目的是________________。
(4)??装置______(填“能”或“不能”)换成??装置,理由是_____________________。
(5)欲分离??中的液态混合物,所采用操作的名称是__________________。
(6)TiCl4是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。某钛合金的元素还有Al和Si等。已知在常温下,钛是一种耐强酸强碱的金属,请设计实验检验其中的Si元素:__________________________________________________________。
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16.(16.0分)亚硝酰氯(????????)是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点?64.5℃,沸点?5.5℃,遇水易水解。它是有机合成中的重要试剂,可由????与????2在常温常压下合成。 (1)实验室制备原料气????和????2的装置如下图所示:
实验室制????2时,装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为_______________。装置B中盛放的试剂为_______,其作用为___________________。
(2)将上述收集到的????2充入D的集气瓶中,按图示装置制备亚硝酰氯。
①????????分子中各原子均满足8电子稳定结构,则????????的电子式为_______。 ②装置D中发生的反应方程式为___________________________________。 ③如果不用装置E会引起什么后果_________________________________。
④某同学认为装置F不能有效吸收尾气中的某种气体,该气体为_____,为了充分吸收尾气,可将尾气与_______同时通入氢氧化钠溶液中。
(3)工业上可用间接电化学法除去????,其原理如下图所示,吸收塔中发生的反应为:????+??2??42?+??????3? 2??→??2+??
①吸收塔内发生反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_________________。 ②阴极的电极反应式为_________________________________________。
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17.(14.0分)钴的化合物用途广泛。一种利用水钴矿(主要成分为????2??3,含少量????2??3、????2??3、??????、??????、??????等)制取????????2?6??粗品的工艺流程如下: 2??
已知:①浸出液含有的阳离子主要有??+、????2+、????2+2+、????2+、????2+、????2+、????3+等; ②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下表:
③????????2?6??熔点为86℃,加热至110℃~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。 2??请回答下列问题:
(1)写出“浸出”时????2??3发生反应的离子方程式:_____________________________。 (2)加入??????????3的作用是_______。
(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。向“滤液II”中加入萃取剂的主要目的是_______,使用萃取剂时最适宜的pH是_____(填字母序号)。 A. 2.0~2.5 B. 3.0~3.5 C.5.0~5.5 D.9.5~9.8
??????????????(4)1,2-二氯丙烷(????2??3)是重要的化工原料,工业上可用丙烯加成法生产,
??) ,反应原理为 主要副产物为3-氯丙烯(????2=????????2??第8页 总共18页
????????????????????i. ??????????????1 2=??3(??)+????2(??)?????2??3(??) Δ??1=?134??????????(??)+??????(??) Δ??ii. ????2=????????3(??)+????2(??)???????????????1 2=??2??2=?102??已知:相关化学键的键能数据如下表所示:
由反应i计算出表中x=_____________。
(5)制得的????????2?6??粗品经进一步提纯得到????????2?6??2??晶体,在烘干晶体时需采用2??减压烘干,其原因是________。
(6)某锂离子电池正极材料有钴酸锂(??????????2)、导电剂乙炔黑等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6??+??????++?????===????????6。在电池充放电过程中,发生??????????2与????1?????????2之间的转化,写出放电时电池反应方程式__________________________________。
18.(14.0分)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为??????\\cdotC??2??3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
??2????3+????????3=????2??????4+????2??3+????2+(1)(1) 步骤①的主要反应为:???????????2??3+??????????2,上述反应配平后????????3与??????\\cdotC??2??3的系数比为__________。该步骤能否
_________(填“能”或“不能”)使用陶瓷容器。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是____________,滤渣2的主要成分是_______________及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变_________ (填“大”或“小”),理由是________(用离子方程式表示)。
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(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量??????,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到??2????2??7固体。冷却到10℃得到的_ _??2????2??7固体产品最多。
步骤⑤的化学方程式为 _________________。
(5)某工厂用76Kg铬铁矿粉(含????2??3 40%)制备??2????2??7,最终得到产品41.16Kg, 则产率为_________________。
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