鈦(Ti)被譽為21世紀金屬。冶煉鈦的主要原料是含F(xiàn)e2O3的鈦鐵礦（FeTiO3)，其生產(chǎn)過程如下：

已知：TiOSO4可溶于水且易水解，H2TiO3難溶于水。試回答下列問題：
(1)步驟②的主要實驗操作是冷卻、結晶、     (填操作名稱)；步驟④在實驗室中常將試劑置于    (填儀器名稱）中加強熱。
(2)步驟③中加入熱水的作用是                   。
(3)步驟④中硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在空氣中煅燒生成鐵紅、水和三氧化硫，寫出該反應的化學方程式：                        。
(4)步驟②所得到的硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)是目前工業(yè)上處理含鉻有毒廢水常用的化學試劑，二者反應后(Cr由+6價轉(zhuǎn)化為+3價)可以轉(zhuǎn)化為有重要工業(yè)價值的鐵氧體復合氧化物（常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制備該鐵氧體復合氧化物，試求在酸性的含鉻廢水中，加入FeSO4·7H2O的質(zhì)量應為廢水中六價鉻（相當于CrO3)質(zhì)量的             倍。

（共13分） 
（1）過濾     （2分） 坩堝 （2分）
（2）加熱、稀釋有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3（2分）
（3）4FeSO4·7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O （3分）
（4） 13.9 （4分）

解析試題分析：工藝流程題解題的關鍵是搞清加入什么物質(zhì)，發(fā)生什么反應，如何分離，要將工藝的流程轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的流程。首先在鈦鐵礦和Fe2O3中加入H2SO4溶解，再加入Fe進行還原，將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，然后通過冷卻、結晶、過濾得到FeSO4·7H2O固體以及濾液，在濾液中加入熱水，促使TiO2+發(fā)生水解生成H2TiO3，最后轉(zhuǎn)化為Ti。
（4）FeO·FeyCrxO3中，Cr為+3價，F(xiàn)e為+3價，故x+y=2，根據(jù)電子得失守恒有Fe：Cr=3:1，可以設x=0.5，y=1.5；可以得出量的關系為2.5FeSO4·7H2O~0.5CrO3，故質(zhì)量比為（2.5×278）：0.5×100=13.9。
考點：本題以工藝流程為基礎，考查了元素及化合物、化學實驗基本操作、氧化還原反應及化學計算等相關知識。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量Fe、Si的化合物。實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O及CaCO3，步驟如下：

請回答下列問題：
（1）溶液A的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。從下列所給試劑中選擇：實驗步驟中試劑①為______（填代號），檢驗溶液A中Fe3+的最佳試劑為　　　　（填代號）。
a．KMnO4　　　　　b．(NH4) 2S          c．H2O2        d．KSCN
（2）由溶液C獲得CuSO4·5H2O，需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、　　　　     、過濾等操作。除燒杯、漏斗外，過濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是　　　　 。
（3）制備CaCO3時，應向CaCl2溶液中先通入（或先加入）　　　　      （填化學式），若實驗過程中有氨氣逸出，應選用下列　　　　 裝置回收（填代號）。

（4）欲測定溶液A中Fe2+的濃度，需要用容量瓶配制某標準溶液，定容時視線應                          ，直到                                            ，用KMnO4標準溶液滴定時應選用　　　　滴定管（填“酸式”或“堿式”）。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

海洋約占地球表面積的71%，海水中化學資源的利用具有非常廣闊的前景。
（1）目前世界上60%的鎂是從海水中提取的，其主要步驟如下：

① 試劑①宜選用石灰乳且必須過量，過量的目的是               .
② 鎂蒸氣宜在   （填序號）氣體冷卻后得到鎂錠

A．N2 B．CO2 C．Ar D．空氣）
（2）工業(yè)以濃縮海水為原料提取溴的部分過程如下：

某課外小組在實驗室模擬上述過程設計以下裝置進行實驗（所有橡膠制品均已被保護，夾持裝置已略去）：

③A裝置中通入a氣體時，反應的離子方程式表示為：                         .
④A裝置中通入a氣體一段時間后，
停止通入，改通熱空氣。通入熱空氣的目的是：                                 .
⑤反應過程中，B裝置中產(chǎn)生的兩種主要陰離子為                            .
⑥C裝置的作用是                                           。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

廢易拉罐的成分比較復雜，據(jù)查，鋁易拉罐各部分成分及含量（質(zhì)量百分含量）見表：

 
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Zn
Ti
Al
罐身/%
0.3
0.7
0.25
0.25
1.0～1.5
 
 
 
其余
罐蓋/%
0.2
0.35
0.15
0.2～0.5
4.0～5.0
 
0.1
0.25
其余
拉環(huán)/%
0.2
0.35
0.15
0.2～0.5
3.0～4.0
0.1
0.25
0.1
其余
 
為了驗證罐身的組成成分，進行了如下實驗：
【實驗儀器與藥品】
儀器：酒精燈、燒杯、試管、試管夾、漏斗、濾紙、鐵圈、玻璃棒、砂紙、剪刀
藥品：易拉罐、去污粉、NaOH溶液、KSCN溶液、鹽酸、鎂試劑、高碘酸（H3IO6，弱酸）
【實驗方案】
實驗預處理：將剪好的易拉罐片用砂紙打磨，除去表面的涂料層，直到光亮后用去污粉清洗干凈備用。
【實驗過程】分別向試管a、b中加入少量上述易拉罐片，進行如下操作：

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）圖中操作①②所用到的玻璃儀器有                             。
（2）沉淀A的成分為              。
（3）操作③觀察到的現(xiàn)象為              ；反應的離子方程式為                 、
                 、                     。
（4）若試管a、b中取樣相同，則分別加入足量的NaOH溶液、稀鹽酸后，相同條件下理論上產(chǎn)生的氣體體積V(a)       V(b)（填“＞”、“＜”或“＝”）

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

實驗室可以用MgCl2?6H2O為原料制備碳酸鎂晶須，主要流程如下：

試回答：
(1)操作1的名稱是_______。
(2)上述反應過程要控制好溫度，因為MgCO3置于水中長時間加熱煮沸可完全生成Mg(OH)2，其原因是_____________________。
(3)另査閱文獻，在加熱煮沸時也可能生成堿式碳酸鎂Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O，寫出該反應的化學方程式______________。
(4)某課題組為了確定MgCO3在水中長時間加熱煮沸后所得的固體成分，進行如下研究。（注：Mg(OH)2, Mg5(OH)2(CO3)4.4H2O在煮沸時均不會分解）
①定性研究：請你完成下表中內(nèi)容。

實驗步驟
預期的實驗現(xiàn)象和結論
取一定質(zhì)量的固體樣品             
                               
                               
若                                       
                                        ，則固體產(chǎn)物為Mg(OH)2
 
②另取一定質(zhì)量的固體，灼燒至恒重，能否通過固體質(zhì)量的減少量來確定固體的成分？_______ (填“能”或“否”)，理由是______________

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

有學生用五氧化二磷作為乙醇脫水制乙烯的催化劑，進行相關實驗。按右表所示的量和反應條件在三頸瓶中加入一定量P2O5，并注入95%的乙醇，并加熱，觀察現(xiàn)象。

實驗
P2O5 /g
95%乙醇量/ mL
加熱方式
實驗1
2
4
酒精燈
實驗2
2
4
水浴70℃
 

實驗結果如下：
實驗
實驗現(xiàn)象
三頸瓶
收集瓶
試管
實驗1
酒精加入時，立刻放出大量的白霧，開始有氣泡產(chǎn)生，當用酒精燈加熱時，氣泡加快生成并沸騰，生成粘稠狀液體。
有無色液體
溶液褪色
實驗2
酒精加入時，有少量白霧生成，當用水浴加熱時，不產(chǎn)生氣泡，反應一個小時，反應瓶內(nèi)生成粘稠狀液體
有無色液體
溶液不褪色
 
根據(jù)上述資料，完成下列填空。
（1）寫出乙醇制乙烯的化學方程式                                      。
（2）上圖裝置中泠凝管的作用是___________，進水口為（填“a”或“b”）______，濃硫酸的作
用是             。
（3）實驗1使溴的四氯化碳溶液褪色的物質(zhì)是___________。
（4）實驗2中，水浴加熱所需儀器有        、        （加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外）。
（5）三頸瓶、收集瓶中的液體經(jīng)檢驗為磷酸三乙酯，寫出三頸瓶中生成磷酸的化學方程式
_____________________，P2O5在實驗1中的作用是______________________ 。
（6）根據(jù)實驗1、2可以推斷：
①以P2O5作為催化劑獲得乙烯的反應條件是____________
②P2O5與95%乙醇在加熱條件下可以發(fā)生的有機反應的類型是________反應。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

工業(yè)上冶煉冰銅（mCu2O·nFeS）可得到粗銅，再以粗銅為原料制備硫酸銅晶體。

完成下列填空：
（1）氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的       （填序號）吸收。
a. 濃H2SO4        b. 濃HNO3      c. NaOH溶液      d. 氨水
（2）用稀H2SO4 浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加    （填物質(zhì)名稱）溶液后呈紅色，說明溶液中存在Fe3+，檢驗溶液中還存在Fe2+的方法是   （注明試劑、現(xiàn)象）。

 

 
實驗室可用圖的裝置完成泡銅冶煉粗銅的反應。


（3）泡銅冶煉粗銅的化學方程式是                            。
（4）裝置中鎂帶的作用是    。泡銅和鋁粉混合物表面覆蓋少量白色固體a，
a是  (填名稱)。沙子能否換成水？  (填“能”或“不能”)。
（5）用滴定法測定CuSO4·5H2O的含量。取a g試樣配成100 mL溶液，取20.00mL用c mol /L 滴定劑(H2Y2–，滴定劑不與雜質(zhì)反應)滴定至終點，消耗滴定劑bmL，滴定反應：Cu2+ + H2Y2–＝CuY2–+ 2H+。則CuSO4·5H2O質(zhì)量分數(shù)的表達式是       。
（6）下列操作會導致CuSO4·5H2O含量的測定結果偏高的是_____________。
a．滴定臨近終點時，用洗瓶中的蒸餾水洗下滴定管尖嘴口的半滴標準液至錐形瓶中
b．滴定管用蒸餾水洗滌后，直接注入待測液，取20.00mL進行滴定
c．滴定前，滴定管尖端有氣泡，滴定后氣泡消失

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某研究性學習小組為合成1-丁醇,查閱資料得知一條合成路線:CH3CH-CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH;CO的制備原理:HCOOHCO↑+H2O,并設計出原料氣的制備裝置(如圖)。

請?zhí)顚懴铝锌瞻?
（1）寫出實驗室制備氫氣的化學方程式：                           。
（2）若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中b的作用分別是             ； C中盛裝的試劑是            。若用以上裝置制備H2，在虛線框內(nèi)畫出收集H2干燥的裝置圖。
（3）制丙烯時，還產(chǎn)生少量SO2, CO2及水蒸氣，該小組用以下試劑檢驗這四種氣體，混合氣體通過試劑的順序是________________（填序號）       
①足量飽和Na2SO3溶液     ②酸性KMnO4溶液   ③石灰水    ④無水CuSO4   ⑤品紅溶液
（4）下圖所示裝置工作時均與H2有關。

①圖1所示裝置中陽極的電極反應式為                            。
②圖2所示裝置中，通入H2的管口是                   (選填字母代號)。
③某同學按圖3所示裝置進行實驗，實驗結束后，將玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)冷卻后，溶于稀硫酸，充分反應后，滴加KSCN溶液，溶液不變紅，再滴入新制氯水，溶液變?yōu)榧t色。該同學據(jù)此得出結論：鐵與水蒸氣反應生成FeO和H2。該結論        (填“嚴密”或“不嚴密”)，你的理由是                      (用離子方程式表示)。

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科目：高中化學 來源： 題型：單選題

煅燒硫酸鎂的過程中存在以下反應：

利用下圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進行分步吸收或收集。

a
 

  
b     c        d
 
  
B中盛放的溶液和D中收集的氣體判

斷正確的一組是

A ．NaOH溶液   CO                    B．Na2CO3溶液   SO2
C． 稀硝酸      S                      D．KMnO4溶液    CO

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同步練習冊答案