钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”。试回答下列问题：
（1）钛有
和
两种原子，它们互称为 ，钛基态原子的电子排布式为 ；
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示，它的化学式是 ；
（3）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如下：
化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子个数为 ，化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
（4）现有含Ti3+的配合物，化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。配离子[TiCl(H2O)5] 2+ 中含有的化学键类型是 ，该配合物的配体是 。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:
已知:①2KOH+Cl2
KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl25KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在 (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式 。
(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因 。
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g·mL-1),它的物质的量浓度为
(5)在“反应液Ⅰ”中加入KOH固体的目的是:①
;② 。
(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,副产品是 (写化学式)。
空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)溴在周期表中位于 周期 族。
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是
(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~90 ℃,温度过高或过低都不利于生产,请解释原因 。
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是 。
(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”“SO2吸收”“氧化”后再蒸馏,这样操作的意义是 。
(1)某工厂每天要烧掉含硫1.6%的烟煤200 t,排放出的SO2会严重污染环境,如果变废为宝,将这些SO2回收利用,那么理论上每年(按365 d计)可生产98%的浓硫酸 吨;
(2)若要在铁制件表面镀镍,则镍应与电源的 极相连,电镀液可以用硫酸镍溶液,电镀过程中硫酸镍溶液的浓度会 (填“增大”“减小”或“不变”);
(3)工业上制造水泥、玻璃时都要用到的原料是 (填编号),用所选原料制玻璃的化学方程式是 ;
| A．纯碱 | B．熟石灰 | C．石灰石 | D．黏土 |
(4)炼铁和炼钢过程的主要区别是 ;
(5)明矾净化水的原理是
(用离子方程式表示);具有暂时硬度的水中除去Mg2+的方法是 、
(用化学方程式表示)。
工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)
Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
某温度和压强条件下,分别将0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60 g。
(1)H2的平均反应速率是 mol·L-1·min-1。
(2)平衡时容器内N2的浓度是 mol·L-1。
(3)SiCl4(g)的转化率是 。
(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在不改变反应条件的情况下,为了提高SiCl4(g)的转化率,可通过改变投料配比的方式来实现。下列四种投料方式,其中可行的是 。
| 选项 |
投料方式 |
| A |
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2 |
| B |
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2 |
| C |
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2 |
| D |
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3 |
(6)达到平衡后升高温度,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。
A.c(HCl)减少
B.正反应速率减慢,逆反应速率加快
C.Si3N4的物质的量减小
D.重新平衡时c(H2)/c(HCl)增大
工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯
(g)+CO2(g)
(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH="-166" kJ·mol-1
(1)①乙苯与CO2反应的平衡常数表达式为:K= 。
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。 
(2)在3 L密闭容器内,乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验,乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中实验Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而实验Ⅱ、Ⅲ分别改变了实验其他条件;乙苯的浓度随时间的变化如图1所示。
图1 图2
①实验Ⅰ乙苯在0~50 min时的反应速率为 。
②实验Ⅱ可能改变的条件是 。
③图2是实验Ⅰ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图2中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。
(3)若实验Ⅰ中将乙苯的起始浓度改为1.2 mol·L-1,其他条件不变,乙苯的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”),计算此时平衡常数为 。
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