题目内容
【题目】金属钛性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”,工业上用钛矿石(主要成分:FeO、TiO2、SiO2等)为原料制取钛并得到副产物绿矾(FeSO4·7H2O),工艺流程如下,回答下列问题:
己知:①TiO2(s)+H2SO4(aq)=TiOSO4(aq)+H2O(l)
②TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中
(1)钛矿石在加入浓硫酸酸溶前要先粉碎,其目的是_____________。
(2)加入过量铁粉的目的是_____________。
(3)固体2的主要成分是_____________。
(4)请用化学平衡移动原理解释溶液2加热煮沸的目的_____________。
(5)在高温下,TiO2和焦炭的混合物中通入Cl2得到TiC14和一种可燃性气体,请写出反应的化学方程式_____________。
【答案】 增大接触面积,加速固体溶解 将Fe3+还原为Fe2+ FeSO4·7H2O TiO2+的水解为吸热反应,温度升高平衡正向移动,有利于生成H2TiO3 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
【解析】本题主要考查对于“工业上用钛矿石为原料制取钛并得到副产物绿矾(FeSO4·7H2O)工艺流程”的评价。
(1)钛矿石在加入浓硫酸酸溶前要先粉碎,其目的是增大接触面积,加速固体溶解。
(2)2Fe3++Fe3Fe2+,加入过量铁粉的目的是将Fe3+还原为Fe2+。
(3)绿矾溶解度随着温度降低而减小,滤液1冷却得到固体2的主要成分是FeSO4·7H2O。
(4)用化学平衡移动原理解释溶液2加热煮沸的目的:TiO2+的水解为吸热反应,温度升高平衡正向移动,有利于生成H2TiO3。
(5)在高温下,TiO2和焦炭的混合物中通入Cl2得到TiC14和一种可燃性气体,反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。