【題目】鈦白粉(TiO2)作為白色顏料和增白劑,廣泛用于油漆、造紙等工業(yè)生產(chǎn)中。一種以鈦鐵礦(FeTiO3及少量的CaO、Fe2O3、SiO2)為原料生產(chǎn)鈦白粉的工藝流程如圖:

回答下列問題:

(1)酸浸是用硫酸在溫度為150~200℃下溶煮鈦鐵礦,濾液1”中的主要成分中含有TiOSO4,則酸浸中主要發(fā)生的反應(yīng)方程式為___。

(2)濾渣1”的主要成分有___。

(3)還原"中加入過量鐵屑的目的是___

(4)硫酸亞鐵晶體的溶解度如下表所示,其中綠礬(FeSO4·7H2O)容易被氧化,則分離得到綠礬的操作為___。

(5)水解需要加熱至90℃的目的是___

(6)濾液2”可返回到___工序循環(huán)利用。

(7)工業(yè)上將鈦白粉與焦炭、氯氣共熱生成TiCl4和一種可燃?xì)怏w,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___,最后在氬氣氛圍和加熱的條件下用金屬鎂還原TiCl4制取性能優(yōu)越的金屬鈦。

【答案】FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O SiO2、CaSO4 將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,防止Fe2+被氧化 真空加熱濃縮,低于50℃降溫結(jié)晶,過濾(洗滌) 升高溫度,促進(jìn)TiOSO4的水解 酸浸 TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO

【解析】

根據(jù)流程和題意有:FeTiO3及少量的CaO、Fe2O3、SiO2,加入硫酸后生成TiOSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和微溶的CaSO4SiO2不反應(yīng);濾液1中加入鐵粉將三價鐵轉(zhuǎn)化為二價鐵,再將綠礬FeSO47H2O分離出來,TiOSO4經(jīng)過水解后得到H2TiO3和硫酸,最后煅燒得到鈦白粉(TiO2)。

(1)鈦鐵礦FeTiO3中鐵為+2價,則FeTiO3與硫酸反應(yīng)生成TiOSO4FeSO4,結(jié)合反應(yīng)條件和質(zhì)量守恒定律,則酸浸中主要發(fā)生的反應(yīng)方程式為FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O;

(2)根據(jù)分析,與硫酸反應(yīng)后生成的CaSO4微溶,SiO2與硫酸不反應(yīng),則濾渣1”的主要成分有SiO2、CaSO4

(3)濾液1中有Fe2(SO4)3,后面要得到綠礬FeSO47H2O,加入鐵屑能將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,同時Fe2+易被氧化,加入鐵屑能防止Fe2+被氧化,所以加入過量鐵屑的目的是將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,防止Fe2+被氧化;

(4)根據(jù)溶解度表,高于50℃時得不到FeSO4·7H2O,所以降溫結(jié)晶溫度不能高于50℃,二價鐵不穩(wěn)定,具有還原性,易被空氣中的氧氣氧化為三價鐵,所以得到綠礬的操作為真空加熱濃縮,低于50℃降溫結(jié)晶,過濾(洗滌);

(5)水解時吸熱,升高溫度,能促進(jìn)水解,所以需要加熱至90℃的目的是升高溫度,促進(jìn)TiOSO4的水解;

(6)TiOSO4水解時生成H2TiO3和硫酸,故濾液2”中含有硫酸,可返回到酸浸工序循環(huán)利用。

(7)鈦白粉與焦炭、氯氣共熱生成TiCl4和一種可燃?xì)怏w是CO,反應(yīng)物有TiO2、Cl2C,生成物有TiCl4CO,配平后得到反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃、101kPa的條件下,斷裂1molH—H鍵吸收436kJ能量,斷裂1molCl—Cl鍵吸收243kJ能量,形成1molH-Cl鍵放出431 kJ能量。H2+Cl2=2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用如圖表示:

請回答下列有關(guān)問題:

(1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為___________________

(2)生成物成鍵放出的總能量為______________。

(3)判斷H2+Cl2=2HCl反應(yīng)_____________(吸收放出”)能量。

(4)反應(yīng)物的總能量________(、“=””)生成物的總能量。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、DE均為短周期元素,原子序數(shù)依次增大,請根據(jù)表中信息回答下列問題:

元素

元素性質(zhì)或結(jié)構(gòu)

A

最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2

B

B元素的單質(zhì)在空氣中含量最多

C

C元素在地殼中含量最多

D

D元素在同周期中金屬性最強(qiáng)

E

常溫常壓下,E元素形成的單質(zhì)是淡黃色固體,常在火山口附近沉積

1E在元素周期表中的位置_____________

2D的最高價氧化物的水化物電子式___________,所含化學(xué)鍵類型____________

3B、CD、E簡單離子半徑由大到小順序?yàn)?/span>_____________(用離子符號表示).

4)由A、B、C與氫元素組成的一種常見酸式鹽與過量D的最高價氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式:_____________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋁是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要材料,鋁在地殼中的含量約占8%,目前我國鋁消費(fèi)量超過430萬噸,在眾多的金屬中僅次于鐵。請回答下問題:

()實(shí)驗(yàn)室中用金屬鋁制備少量氫氧化鋁,有以下3種方案:

方案1AlAl3Al(OH)3

方案2AlAlOAl(OH)3

方案3―→Al(OH)3

制備相同物質(zhì)的量的氫氧化鋁消耗酸和堿最少的是方案________

()工業(yè)上冶煉鋁的流程圖如圖所示:

在制取氧化鋁的過程中,分析鋁土礦和赤泥中所含Al2O3、Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)如下:

(1)書寫化學(xué)方程式,反應(yīng)①________,反應(yīng)②________

(2)電解氧化鋁生產(chǎn)鋁時,陽極的電極反應(yīng)式為_______________________________________。

(3)假設(shè)其他雜質(zhì)不參加反應(yīng),則每生產(chǎn)3.4 t純凈的氧化鋁,需鋁土礦________t。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于鋼鐵冶煉的說法錯誤的是(  )

①焦炭在煉鐵中的作用是產(chǎn)生還原劑和熱量

②煉鋼中用純氧代替空氣做氧化劑,是為了防止產(chǎn)生污染

③煉鐵高爐有兩個進(jìn)口、三個出口

④用含硫較多的生鐵煉鋼,應(yīng)加入較多的生石灰

⑤煉鐵、煉鋼過程中都發(fā)生CaO+SiO2CaSiO3

⑥盡管鐵的熔點(diǎn)是1 535 ℃,但高爐中的鐵在1 200 ℃左右就呈液態(tài)

⑦生鐵煉鋼的主要目的調(diào)節(jié)硅錳等的含量、除去硫磷

A. ①⑥ B. ②⑦ C. ③⑤ D. ④⑥

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某科研團(tuán)隊報道了以LiAlCl4離子液體作為電解質(zhì)的鋁離子二次電池,其放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(

A.充電時,b極質(zhì)量減小

B.放電時,陰離子向a極移動

C.充電時,正極反應(yīng)為4Al2C1+3e-=Al+7AlCl4

D.放電時,陰極反應(yīng)為FePO4+Li++e-=LiFePO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】若含有1 mol鐵離子和1 mol鋁離子的混合溶液,現(xiàn)按下圖橫坐標(biāo)依次加入8 mol 氫氧化鈉溶液、1 mol鹽酸,通入1 mol 二氧化碳?xì)怏w,縱坐標(biāo)為混合沉淀的物質(zhì)的量。

(1)請畫出沉淀的量隨反應(yīng)的變化曲線______________。

(2)并寫出加入氫氧化鈉6 mol及其后發(fā)生的各步反應(yīng)的離子方程式______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式中書寫正確的是(   )

A. 水玻璃中通入過量的二氧化碳: Na2SiO3CO2H2O===2NaCOH2SiO3

B. 澄清石灰水中通入過量二氧化碳:Ca(OH)22CO2===Ca22HCO

C. 二氧化硅與氫氟酸反應(yīng):SiO24H4F===SiF42H2O

D. 二氧化硅溶于燒堿溶液中:SiO22OH===SiOH2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式的書寫正確的是(

A.Na2S2O3溶液中通入足量氯氣:S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+

B.AlCl3溶液中加入足量氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO+4NH+2H2O

C.向碳酸氫銨溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O

D.在海帶灰的浸出液(含有I-)中滴加H2O2得到I22I-+H2O2+2H+=I2+O2↑+2H2O

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