Question

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(lái)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(wèn)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(wú)氣體生成．副產(chǎn)品甲是

 

．
（2）上述生產(chǎn)流程中加入Fe屑的目的是

 

，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）最近，用熔融法直接電解中間產(chǎn)品乙制取金屬鈦獲得成功．寫出電解乙制取金屬鈦的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）加入過(guò)量鐵屑后溶液中含有Fe²⁺離子，則過(guò)濾后可得FeSO₄?7H₂O（或FeSO₄）；
（2）鈦鐵礦和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一是TiOSO₄，加入鐵屑，可防止Fe²⁺氧化；
（3）金屬鈦中混有少量雜質(zhì)鎂，可用鹽酸除雜；
（4）電解熔融的二氧化鈦可以得到金屬鈦．

解答： 解：（1）加入過(guò)量鐵屑后溶液中含有Fe²⁺離子，則過(guò)濾后可得FeSO₄?7H₂O（或FeSO₄），故答案為：FeSO₄?7H₂O；
（2）鈦鐵礦和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一是TiOSO₄，加入鐵屑，可防止Fe²⁺氧化，亞鐵離子易被氧化為鐵離子，檢驗(yàn)副產(chǎn)品甲是否變質(zhì)，只要檢驗(yàn)其中是否有鐵離子即可，實(shí)驗(yàn)方法是：取副產(chǎn)品甲少許溶于水，滴加適量KSCN溶液，觀察溶液是否變?yōu)檠�紅色，如果變血紅色，證明已經(jīng)變質(zhì)，否則沒(méi)變質(zhì)，
故答案為：防止Fe²⁺氧化；取副產(chǎn)品甲少許溶于水，滴加適量KSCN溶液，觀察溶液是否變?yōu)檠�紅色，如果變血紅色，證明已經(jīng)變質(zhì)，否則沒(méi)變質(zhì)；
  （3）金屬鈦中混有少量雜質(zhì)鎂，由題給信息鈦的化學(xué)活性很小，僅能與氧氣、氫氟酸等幾種物質(zhì)起反應(yīng)可知，可用鹽酸除雜，
故答案為：稀鹽酸；
（4）煅燒鈦酸可以得到二氧化鈦，電解熔融的二氧化鈦可以得到金屬鈦，即TiO₂

通電  .

Ti+O₂↑，故答案為：TiO₂

通電  .

Ti+O₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，為高考常見題型，難度中等，注意把握實(shí)驗(yàn)的基本原理和物質(zhì)的性質(zhì)．