Question

3．二氧化鈦（TiO₂）是許多反應的催化劑．工業(yè)上用鈦鐵礦【主要成分為FeTiO₃（鈦酸亞鐵，不溶于水）、Fe₂O₃及少量SiO₂（不與H₂SO₄反應且不溶于水）作原料，制取二氧化鈦及綠礬（FeSO₄•7H₂O）】，其生產流程如下：

（1）加入H₂SO₄后，發(fā)生的反應有FeTiO₃+2H₂SO₄=TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O和Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（2）加入鐵粉，發(fā)生置換反應的化學方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（3）以TiO₂為原料還可以制取金屬Ti．請將其中的一步反應的化學方程式補充完整：
TiO₂+2Cl₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+CO₂．

Answer 1

分析 （1）由Fe₂O₃與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，進行分析解答．
（2）加入鐵粉，鐵粉能與過量的稀硫酸生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，寫出反應的化學方程式即可．
（3）由質量守恒定律：反應前后，原子種類、數(shù)目均不變，進行分析解答．

解答 解：（1）Fe₂O₃與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，反應的化學方程式是：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（2）加入鐵粉，鐵粉能與過量的稀硫酸生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，反應的化學方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（3）由質量守恒定律：反應前后，原子種類、數(shù)目均不變，由反應的化學方程式，反應前鈦、氧、氯、碳原子個數(shù)分別為1、2、4、1，反應后的生成物中鈦、氧、氯、碳原子個數(shù)分別為1、0、4、1、根據反應前后原子種類、數(shù)目不變，則每個橫線上物質的分子由2個氫原子和1個氧原子構成，則物質X的化學式為CO₂．
故答案為：（1）Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；（2）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；（3）CO₂．

點評 本題難度不大，理解用鈦鐵礦作原料制取二氧化鈦及綠礬的反應流程，掌握酸與金屬的化學性質、化學方程式的書寫方法等是正確解答本題的關鍵．