Question

【题目】金属钛（Ti）具备硬度大、熔点高、耐酸碱腐蚀，被广泛用于航天航空、医疗卫生及日常生活中。以钛铁矿（主要成分FeTiO3）为主要原料冶炼金属钛的生产工艺如下：

回答下列有关问题：

（l）钛铁矿精矿中加入硫酸除生成TiOSO4外，还生成水和硫酸亚铁，则FeTiO3中Ti的化合价为_______价。

（2）流程图中加入“铁屑”的目的是_______（填字母）。

A．防Fe2＋氧化 B．与Fe3＋反应 C．防Fe2＋水解 D．防Fe3＋水解

（3）溶液I经“操作a”可得固体副产品甲，则操作a的名称包括冷却、________，副产品甲的化学式是_____________。

（4）已知钛酸难溶于水，其化学式为H2TiO3。则向溶液II中加入水，加热时的化学方程式为__________________。

（5）操作b为煅烧，则中间产品乙的化学式为_______。

（6）已知气体丙是一种有毒气体，写出中间产品乙与氯气、焦炭反应的化学方程式______。

（7）在800～1000℃时，应用如图装置电解TiO2也可制得海绵钛。装置图中e 是电源的_____极，阴极的电极反应式为__________。

Answer 1

【答案】 +4 A 结晶、过滤（缺少过滤不得分） FeSO4 TiOSO4+2H2OH2TiO3↓＋H2SO4 TiO2 TiO2+2C+2Cl2TiC14+2CO 负 TiO2+4e- =Ti+2O2-

【解析】（1）FeTiO3中Fe是+2价，O是－2价，则根据正负价代数和为0可知Ti的化合价为+4价价。（2）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是FeSO4，加入铁屑，可防止Fe2+氧化，答案选A；（3）铁过量，溶液中含有硫酸亚铁，从溶液中得到硫酸亚铁的操作是冷却、结晶、过量，其中副产品甲的化学式是FeSO4。（4）已知TiO2+发生水解生成钛酸（H2TiO3）沉淀和氢离子，所以溶液II中加入水，加热时的化学方程式为TiOSO4+2H2OH2TiO3↓＋H2SO4；（5）乙和焦炭、氯气反应生成四氯化钛和气体丙，而操作b为煅烧，则中间产品乙的化学式为TiO2。（6）已知气体丙是一种有毒气体，是CO，因此中间产品乙与氯气、焦炭反应的化学方程式TiO2+2C+2Cl2TiC14+2CO。（7）氧离子向f电极移动，则f电极是阳极，所以装置图中e 是电源的负极；电解池的阴极发生得电子的还原反应，是二氧化钛电极本身得电子的过程，即TiO2+4e－=Ti+2O2－。