题目内容

工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的某工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分
为钛酸亚铁( FeTiO3)．其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。

完成下列填空：
（1）步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的反应的离子方程式为____。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的____（填字母序号）。
a．熔沸点差异    b溶解性差异    c氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需进行的操作是____（填操作名称）。
（4）可利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分MnO2）反应生产硫酸锰，则反应的离子方程式为                
（5）利用下图装置，石墨作阳极，钛网作阴极，熔融CaF2－CaO做电解质，可获得金属钙，钙再作为还原剂，可还原二氧化钛制各金属钛。

①阳极所发生的反应为________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是____。
（6）_T业上用4.0吨钛铁矿制得1. 6吨的二氧化钛，则钛铁矿中钛元素的质量分数是____。
（假设生产过程中钛没有损失）

（1） 2Fe3++Fe=3Fe2+    (2分)     （2） b    (2分)    （3） 过滤   (2分)
（4） MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O    (2分)
（5）① 2O2-—4e-+C=CO2↑   (2分) 
② 制备TiO2时，电解槽发生反应：2CaO2Ca+O2↑，2Ca+ TiO2="Ti" +2CaO，可知CaO的总量不会变(3分) （合理答案给分）
（6） 24%    (2分)

试题分析：（1）见答案（2）将FeSO4·7H2O从溶液中分离出来，利用了物质溶解性的差异（3）步骤②、③、④均是固液分离（4）废液中含有H+和Fe2+具有还原性，与MnO2发生氧化还原反应（5）由图可知，O2-在阳极放电，石墨电极参与反应生成了CO2
（6）Ti ~    TiO2
48     80
m= 0.96t  1.6t
则钛铁矿中钛元素的质量分数是0.96÷4.0×100%=24%
练习册系列答案
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水资源非常重要，虽然地球70%的面积被海水所包围，但淡水的比例只有2.5%，且其中绝大部分以冰川和其他形式存在，实际能够用来饮用的水不足全球淡水总量的1%。下列关于水的说法错误的是(　　)。
A．蒸馏法是海水淡化的方法之一
B．淡水的密度小于海水的密度
C．融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少
D．0 ℃以上，温度越高，水的密度越小
在元素周期表中，铝在硼的正下方，它们有很多相似的化学性质，可以形成许多组成和性质类似的化合物。单质硼可以通过硼镁矿Mg2B2O5·H2O来制取。

（1）写出步骤①的化学方程式                         ，
（2）写出步骤②的离子方程式                         ，
（3）写出表示溶液a物料守恒的关系                    ；
（4）步骤③中加入稀H2SO4的作用是                   ；
（5）将制得的粗硼在一定条件下反应全部生成BI3，BI3热分解可以得到纯净的单质硼。0．25 g粗硼制成的BI3分解得到的I2全部被收集后，用2.00 mol/L Na2S2O3溶液滴定，达到滴定终点时消耗27.00 mL Na2S2O3溶液。（已知：I2+2S2O32－2I－+S4O62－）
①滴定过程中所用的指示剂为         ，滴定终点的现象是                ；
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（6）利用硼砂晶体（Na2B4O7?10H2O）可制备过硼酸钠，它是一种优良的漂白剂，被广泛应用于洗衣粉、漂白粉、洗涤剂中。已知纯净的过硼酸钠晶体中各元素的物质的量之比为以n（Na）：n（B）：n（H）：n（O）=1：1：n：7。取过硼酸钠晶体在70℃以上加热将逐步失去结晶水，测得固体质量随温度的变化如图所示，则乃时所得晶体的化学式为             ，请写出简要的解题过程。
高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

已知：①2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O（条件：温度较低）
②6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
（1）该生产工艺应在             （填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式                                            ；
（3）在“反应液I”中加KOH固体的目的是                             ：
（4）加入硝酸铁溶液生成反应液Ⅱ的化学方程式：                                
（5）从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后，会有副产品                            （写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途             。
（6）将适量K2FeO4溶解于pH＝4.74的溶液中，配制成c(FeO42－) ＝1.0 mmol·L－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO42－)的变化，结果见图。该实验的目的是            ；发生反应的△H      0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
海水资源的综合利用十分重要，不需要通过化学变化就能够从海水中获得的物质是
A．食盐、淡水B．钠、镁C．烧碱、氯气D．溴、碘
冶炼金属的三种常用方法是：①热分解法  ②热还原法  ③电解法。（填序号）
（1）冶炼铝用到的方法是        ；
（2）冶炼铁的常用方法是        。
地球的海水总量约有1.4×1018t，是人类最大的资源库。
（1）如图利用海水得到淡水的方法为                。

（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图。a是电源的          极；Ⅰ口排出的是          （填“淡水” 或“浓水”）。

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（4）铀是核反应最重要的燃料，其提炼技术直接关系着一个国家核工业或核武器的发展水平，海水中铀以UCl4形式存在（以离子形式存在），每吨海水只含3.3毫克铀，海水总量极大，铀总量相当巨大。不少国家正在探索海水提铀的方法。现在，已经研制成功一种螯合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的铀，而不吸附其他元素。其反应原理为：___________________________（树脂用HR代替），发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为：________________________。
（5）离子交换树脂法是制备纯水（去离子水） 的主要方法。某阳离子交换树酯的局部结构可写成（如图）。该阳离子交换树脂是由单体苯乙烯和交联剂对二乙烯基苯聚合后再经            反应得到的。自来水与该离子交换树脂交换作用后显          （填“酸性”、“碱性”或“中性”）。

（6）中国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。暂时硬水的硬度是由       （填阴离子符号）引起的，经      （填操作名称）后可被去掉。永久硬水的硬度可由离子交换法去掉。
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Ca(HS)2与CaCN2在水溶液中合成硫脉的化学方程式为　                           。
（4）化合物X与硫脲互为同分异构体，X加入FeCl3溶液中，溶液显红色，X的化学式为　        。
目前世界上最重要的气态化石燃料是(     )
A．水煤气B．一氧化碳C．天然气D．氢气

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