鈦合金是航天航空工業(yè)的重要材料。由鈦鐵礦（主要成分為鈦酸亞鐵，化學(xué)式為FeTiO3）制備Ti等產(chǎn)品的一種工藝流程示意圖如下：

已知：① TiO2＋易水解，只能存在于強(qiáng)酸性溶液中。 ②常溫下，難溶電解質(zhì)溶解度與pH關(guān)系圖。
③25 ℃時(shí)TiO(OH)2溶度積Ksp=1×10-29

回答下列問題：
（1）寫出鈦鐵礦酸浸時(shí)，反應(yīng)的離子方程式                                。
（2）操作Ⅱ包含的具體操作方法有                                        。
（3）向“富含TiO2＋溶液”中加入Na2CO3粉末的作用是                       ， TiO2＋水解的離子方程式為                               ，當(dāng)溶液pH=       時(shí)，TiO(OH)2已沉淀完全。
（4）加入鐵屑將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的原因是                                 。

（1）FeTiO3＋4H+ = TiO2＋＋Fe2＋＋2H2O
（2）蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾
（3）調(diào)節(jié)溶液pH，促進(jìn)TiO2＋水解   TiO2＋＋2H2O TiO(OH)2＋2H+   2
（4）避免使Fe3+和TiO2＋共沉淀。

解析試題分析：（1）鈦鐵礦酸浸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeTiO3＋2H2SO4= TiOSO4＋FeSO4＋2H2O，其相應(yīng)的離子方程式FeTiO3＋4H+ = TiO2＋＋Fe2＋＋2H2O。（2）向含有TiO2＋、Fe2＋、Fe3＋等的酸性溶液中加入適量的Fe粉，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋+Fe=3Fe2＋.然后將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶就會(huì)產(chǎn)生FeSO4·7H2O.然后將晶體過濾出來。就得到了綠礬。旅游熱中含有大量的TiO2＋離子，向該溶液中加入Na2CO3粉末，調(diào)整溶液的酸堿性，促進(jìn)TiO2＋水解，發(fā)生反應(yīng)TiO2＋＋2H2O TiO(OH)2＋2H+。由圖像可知當(dāng)溶液的PH=2時(shí)TiO(OH)2已沉淀完全。（4）若不加入Fe粉，就會(huì)同時(shí)產(chǎn)生TiO(OH)2和Fe(OH)3.導(dǎo)致制取的物質(zhì)純度不高。所以加入鐵屑將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+避免使Fe3+和TiO2＋共沉淀。
考點(diǎn)：考查由鈦鐵礦制備Ti等過程中的除雜、凈化、離子方程式的書寫、鹽的水解等化學(xué)反應(yīng)原理的知識(shí)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

南海某小島上，解放軍戰(zhàn)士為了尋找合適的飲用水源，對(duì)島上山泉水進(jìn)行分析化驗(yàn)，結(jié)果顯示水的硬度為28°(屬于硬水)，主要含鈣離子、鎂離子、氯離子和硫酸根離子。請(qǐng)思考下列問題：
(1)該泉水屬于________硬水(填寫“暫時(shí)”或“永久”)。
(2)若要除去Ca2＋、Mg2＋可以往水中加入石灰和純堿，試劑添加順序?yàn)開_______，原因是___________________________________。
(3)目前常用陰、陽(yáng)離子交換樹脂來進(jìn)行水的軟化，水中的Ca2＋、Mg2＋與交換樹脂的____________起離子交換作用。當(dāng)陰離子交換樹脂失效后可放入__________溶液中再生。
(4)島上還可以用海水淡化來獲得淡水。下面是將海水通過電滲析法獲得淡水的原理圖，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－等離子，電極為惰性電極。請(qǐng)分析下列問題：

①陽(yáng)離子交換膜是指__________(填“A”或“B”)。
②寫出通電后陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)式：_________________________________；
陰極區(qū)的現(xiàn)象是：_________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：單選題

下列物質(zhì)屬于復(fù)合材料的是

A．普通玻璃 B．普通鋼 C．玻璃鋼 D．鎂鋁合金

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意圖如下：

(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過程中有如下反應(yīng)發(fā)生：
Fe+2Fe3+=3Fe2+
2TiO2+(無色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(無色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是                            。
(2)在②→ ③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在              范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的雜質(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25℃時(shí)，Ksp［Fe(OH)3］=2.79×10-39，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K=                    。
(4)已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)
ΔH="+140" kJ·mol－1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)     ΔH＝－221 kJ·mol－1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式：       。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是            (只要求寫出一項(xiàng) )。
(6)依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4，可采用_______方法。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

金屬鈦（Ti）因其硬度大、熔點(diǎn)高、常溫時(shí)耐酸堿腐蝕而被廣泛用作高新科技材料，被譽(yù)為“未來金屬”。以鈦鐵礦（主要成分FeTiO3，鈦酸亞鐵）為主要原料冶煉金屬鈦同時(shí)獲得副產(chǎn)品甲的工業(yè)生產(chǎn)流程如下，回答下列問題：

（1）鈦鐵礦和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一是TiOSO4，反應(yīng)中無氣體生成。副產(chǎn)品甲俗稱“綠礬”其化學(xué)式是________________。
（2）上述生產(chǎn)流程中加入Fe屑的目的是                  （用離子方程式表示），檢驗(yàn)副產(chǎn)品甲是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法是                                           。
（3）上述生產(chǎn)流程中所得到的金屬鈦中混有少量雜質(zhì)，可加入     溶解后除去。
（4）溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等陽(yáng)離子。常溫下，其對(duì)應(yīng)氫氧化物的Ksp如下表所示。

氫氧化物
Fe（OH)2
TiO(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
8.0×10-16
1.0×10-29
1.8×10-11
①常溫下，若所得溶液中Mg2+的物質(zhì)的量濃度為0.0018mol/L，當(dāng)pH等于_________時(shí)，Mg(OH)2開始沉淀。
②若將含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀釋，立即析出大量白色沉淀，寫出該反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________________________
（5）Mg還原TiCl4過程中必須在1070K的溫度下進(jìn)行，你認(rèn)為還應(yīng)控制的反應(yīng)條件是__________________________
（6）在800--1000℃時(shí)電解TiO2也可制得海綿鈦，裝置如圖所示。圖中b是電源的______極，陰極的電極反應(yīng)式________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域，以鋰輝石（主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6）為原材料制備Li2CO3的工藝流程如下：

已知①2LiAlSi2O6+H2SO4Li2SO4+Al2O3·4SiO2?H2O
②Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的PH分別為3.2、4.7、9.0和11.1
③某些物質(zhì)的溶解度（S）如下表

請(qǐng)回答下列問題：
（1）鋰輝石用濃硫酸浸取之前要粉碎成細(xì)顆粒的目的是                。
（2）濾液a中含有Li+、SO42-,另含有Fe3+、Al3+、Fe2+、 Mg2+  、Ca2+ 、Na+等雜質(zhì)，步驟Ⅱ需在攪拌下加入石灰石以調(diào)節(jié)溶液的PH到6.0—6.5，此時(shí)沉淀的雜質(zhì)離子有            ；石灰石調(diào)節(jié)溶液PH的原理的離子方程式為                       。
（3）步驟Ⅱ在濾液a中加入的除雜劑依次為適量的H2O2溶液，石灰乳和Na2CO3溶液，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為                                 。
（4）步驟Ⅲ中加入飽和Na2CO3溶液過濾后需要用熱水洗滌的原因是                。
（5）從濾液c中可回收的主要物質(zhì)是                。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

硫酸亞錫（SnSO4）可用于鍍錫工業(yè)．某小組設(shè)計(jì)SnSO4制備路線為：

查閱資料：
Ⅰ．酸性條件下，錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式，Sn2+易被氧化．
Ⅱ．SnCl2易水解生成堿式氯化亞錫
（1）錫原子的核電荷數(shù)為50，與碳元素同處ⅣA族，錫位于周期表的第     周期（1分）
（2）操作Ⅰ是                過濾、洗滌等（2分）
（3）溶解SnCl2粉末需加濃鹽酸，原因是                                                  
（4）加入Sn粉的作用有兩個(gè)：①調(diào)節(jié)溶液pH ②                                   
（5）反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，得到該沉淀的離子反應(yīng)方程式是                                      
（6）酸性條件下，SnSO4與雙氧水去反應(yīng)的離子方程式是                                          
（7）該小組通過下列方法測(cè)定所用錫粉的純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）：
①將試樣溶于鹽酸中，發(fā)生的反應(yīng)為：Sn+2HCl═SnCl2+H2↑；
②加入過量的FeCl3；
③用已知濃度的K2Cr2O7滴定②生成的Fe2+，再計(jì)算錫粉的純度，請(qǐng)配平方程式：
FeCl2 +   K2Cr2O7 +   HCl =      FeCl3 +      KCl +     CrCl2+    

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

元素鍶（Sr）位于周期表第5周期第IIA族。碳酸鍶（SrCO3）被廣泛用于彩色電視機(jī)的陰極射線管。以天青石（主要成分為SrSO4，含不溶性雜質(zhì)）為原料制取高純碳酸鍶的“煅燒浸取法”部分工藝流程示意如下。

（1）寫出與元素鍶同族第3周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖：         。
（2）隔絕空氣高溫焙燒中，若0.5mol SrSO4中只有S被還原，轉(zhuǎn)移了4mol電子。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：                 。
（3）制取高純碳酸鍶過程中，常用乙醇胺（HOCH2CH2NH2）作為CO2吸收劑。乙醇胺水溶液顯弱堿性（與NH3溶于水原理相似），原因是         （用離子方程式表示）。
（4）該流程中過濾2之后還有除雜等多步操作，其中最后兩步是           。
（5）“低溫濕法”是一種制取碳酸鍶的方法：將天青石粉末與碳酸鈉溶液混合，70oC下加熱1～2h后，經(jīng)一系列操作，得到碳酸鍶。主要反應(yīng)為：
SrSO4（s）+CO（aq）     SrCO3（s）+SO（aq）
[已知：70oC時(shí)，Ksp（SrSO4）=3．3×10－7，Ksq（SrCO3）=1．1×10－10]
上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                。
（6）通過“低溫濕法”得到的碳酸鍶純度較低，可能的原因是               （寫一種）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：單選題

關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的敘述，錯(cuò)誤的是  (　　)。

A．制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英
B．氨是制作氮肥、硝酸、銨鹽的重要原料
C．將二氧化硫催化氧化生成三氧化硫后，在吸收塔內(nèi)用水吸收制得濃硫酸
D．制造普通水泥的主要原料是黏土、石灰石

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同步練習(xí)冊(cè)答案