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选修:化学与技术】(金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中。“硫酸法”生产钛的原料是钛铁矿(主要成分是:FeTiO3,还含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金属元素及脉石等杂质);主要生产流程如下:

已知反应:①将钛铁矿与浓H2SO4煮解:FeTiO3+2H2SO4(浓)TiOSO4(硫酸氧钛)+FeSO4+2H2O。②加水热分解硫酸氧钛:TiOSO4+(n+1)H2OTiO2·nH2O+H2SO4
请回答下列问题:
(1)副产品甲是____________,可循环利用的物质是___________________________。
(2)上述生产流程中加入铁屑的目的是_______________________________________。
(3)写出中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应的方程式为:________________。
(4)“硫酸法”生产钛排放的废液对水体有哪些污染,请指出主要的两点:
①_________________________________;②_______________________________。
针对其中一项污染,提出处理的方法:                                  
(1)FeSO4·7H2O(名称、俗名亦可) 硫酸(H2SO4
(2)防止Fe2+被氧化(合理答案均计分)
(3)TiO2+2Cl2+2C高温TiCl4+2CO(3分)(写CO2也给分)
(4)①酸污染 ②重金属离子(Cu2+、Cr3+等)污染(合理答案均计分)
中和法、沉淀法(合理答案均计分)

试题分析:(1)从流程图硫酸与过量的铁反应可知,副产品甲是FeSO4·7H2O,可循环利用的物质是硫酸。
(2)生产流程中加入铁屑的目的是防止Fe2+被氧化;
(4)“硫酸法”是酸性,会产生酸污染;与Ti共存的其它重金属的废液对水体有污染。
产生酸污染可以加入石灰中和,重金属离子污染可通过沉淀法除去。
练习册系列答案
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[化学—选修2化学与技术](15分)
(1)下列关于工业生产说法正确的是            。(填序号)
A.在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气
B.在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中,皆采用循环操作提高原料利用率
C.在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室
D.工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝
E.石油裂化属于化学变化,主要目的是为了获得短链不饱和气态烃
(2)我国规定饮用水质量标准规定必须符合下表中要求:
pH
Ca2+ 、Mg2+总浓度
细菌总数
6.5~8.5
< 0.004 5 mol·L-1?
<100个·mL-1?
以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图:

①原水中含Ca2+ 、Mg2+ 、HCO3-、Cl-等,加入石灰生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中的离子方程式(只要求写出两个):                                     
②FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成                        沉淀;通入二氧化碳的目的是                                  
③气体A的作用是           ,通常可以用Ca(ClO)2替代A,下列物质中       同样可以作为气体A的代用品(填编号,多选倒扣)。
a.ClO2      b.浓氨水       c.K2FeO4        d.SO2

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