题目内容
钛白粉被广泛用于制造高级白色油漆．工业上以钛铁矿（主要成分为FeTiO3，杂质为Fe2O3．脉石）为原料制钛白粉（金红石晶型TiO2）的主要工艺有硫酸法和氯化法两种．其工艺流程如下：
（1）硫酸法工业流程中加入铁屑的目的是
（2）上述流程中副产品是
（3）从TiOSO4→H2TiO3需要加热，则加热的目的是
（4）用浓硫酸处理钛铁矿，并向所得溶液中加入水和铁，此时0.5L的溶液中含有2molTiO2+．4.75molSO42-．2.5mol的一种未知阳离子和H+．常温下，其溶液的pH=
（5）氯化法中熔炼过程的反应为：
2FeTiO3（s）+7Cl2（g）+6C（s）
2TiCl4（l）+2FeCl3（s）+6CO（g）
该反应是在1173K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是
平衡常数表达式K=
，△S
（6）熔炼后分离出四氯化钛的方法是
（1）硫酸法工业流程中加入铁屑的目的是
将Fe3+还原为Fe2+
将Fe3+还原为Fe2+
．（2）上述流程中副产品是
FeSO4?7H2O（或FeSO4）
FeSO4?7H2O（或FeSO4）
，滤渣的成分是铁屑和脉石
铁屑和脉石
．（3）从TiOSO4→H2TiO3需要加热，则加热的目的是
促进TiOSO4的水解
促进TiOSO4的水解
．（4）用浓硫酸处理钛铁矿，并向所得溶液中加入水和铁，此时0.5L的溶液中含有2molTiO2+．4.75molSO42-．2.5mol的一种未知阳离子和H+．常温下，其溶液的pH=
0
0
．（5）氯化法中熔炼过程的反应为：
2FeTiO3（s）+7Cl2（g）+6C（s）
2TiCl4（l）+2FeCl3（s）+6CO（g）该反应是在1173K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是
隔绝空气
隔绝空气
，平衡常数表达式K=
| c6(CO) |
| c7(Cl2) |
| c6(CO) |
| c7(Cl2) |
＞
＞
0（填：＞．＜）（6）熔炼后分离出四氯化钛的方法是
过滤
过滤
，熔炼后物质中含有Fe3+，那么Fe3+检验的离子方程式为：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
．分析：（1）铁钛矿加入浓硫酸后生成Fe3+离子，加入铁将Fe3+还原为Fe2+；
（2）加入过量铁屑后溶液中含有Fe2+离子，则过滤后可得FeSO4?7H2O（或FeSO4），滤渣为过量的铁屑和不溶物脉石；
（3）根据影响水解的外界条件分析；
（4）未知阳离子为Fe2+，根据溶液的电中性原则分析；
（5）为防止碳与氧气反应，应可绝空气加热，根据平衡常数等于反应物气体的浓度幂之积除以反应物气体的浓度幂之积计算平衡常数，根据混乱度的大小判断△S；
（6）根据物质的存在状态选择分离方法，利用铁离子与KSCN反应生成红色物质鉴别．
（2）加入过量铁屑后溶液中含有Fe2+离子，则过滤后可得FeSO4?7H2O（或FeSO4），滤渣为过量的铁屑和不溶物脉石；
（3）根据影响水解的外界条件分析；
（4）未知阳离子为Fe2+，根据溶液的电中性原则分析；
（5）为防止碳与氧气反应，应可绝空气加热，根据平衡常数等于反应物气体的浓度幂之积除以反应物气体的浓度幂之积计算平衡常数，根据混乱度的大小判断△S；
（6）根据物质的存在状态选择分离方法，利用铁离子与KSCN反应生成红色物质鉴别．
解答：解：（1）铁钛矿加入浓硫酸后生成Fe3+离子，加入铁将Fe3+还原为Fe2+，以生成FeSO4?7H2O，
故答案为：将Fe3+还原为Fe2+；
（2）加入过量铁屑后溶液中含有Fe2+离子，则过滤后可得FeSO4?7H2O（或FeSO4），滤渣为过量的铁屑和不溶物脉石，
故答案为：FeSO4?7H2O（或FeSO4），铁屑和脉石；
（3）TiOSO4的水解的水解为吸热反应，加热可促进TiOSO4的水解，故答案为：促进TiOSO4的水解；
（4）由以上反应可知，反应后生成Fe2+离子，为2.5mol．根据溶液呈电中性可知，2n（TiO2+）+2n（Fe2+）+n（H+）=2n（SO42-），n（H+）=2×4.75mol-2×2mol-2×2.5mol=0.5mol，
c（H+）=
=1mol/L，PH=0，
故答案为：pH=0；
（5）为防止碳与氧气反应，应可绝空气加热，平衡常数等于反应物气体的浓度幂之积除以反应物气体的浓度幂之积，则K=
，反应后生成气体和液体，混乱度增大，所以△S＞0，
故答案为：隔绝空气，K=
，△S＞0；
（6）熔炼后为液体和固体的混合物，应用过滤的方法分离，检验Fe3+利用Fe3+离子与KSCN反应生成红色Fe（SCN）3，反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，
故答案为：过滤；Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3．
故答案为：将Fe3+还原为Fe2+；
（2）加入过量铁屑后溶液中含有Fe2+离子，则过滤后可得FeSO4?7H2O（或FeSO4），滤渣为过量的铁屑和不溶物脉石，
故答案为：FeSO4?7H2O（或FeSO4），铁屑和脉石；
（3）TiOSO4的水解的水解为吸热反应，加热可促进TiOSO4的水解，故答案为：促进TiOSO4的水解；
（4）由以上反应可知，反应后生成Fe2+离子，为2.5mol．根据溶液呈电中性可知，2n（TiO2+）+2n（Fe2+）+n（H+）=2n（SO42-），n（H+）=2×4.75mol-2×2mol-2×2.5mol=0.5mol，
c（H+）=
| 0.5mol |
| 0.5L |
故答案为：pH=0；
（5）为防止碳与氧气反应，应可绝空气加热，平衡常数等于反应物气体的浓度幂之积除以反应物气体的浓度幂之积，则K=
| c6(CO) |
| c7(Cl2) |
故答案为：隔绝空气，K=
| c6(CO) |
| c7(Cl2) |
（6）熔炼后为液体和固体的混合物，应用过滤的方法分离，检验Fe3+利用Fe3+离子与KSCN反应生成红色Fe（SCN）3，反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，
故答案为：过滤；Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3．
点评：本题考查化学工艺流程，题目难度较大，做题时注意从物质的性质角度结合题中信息解答，本题易错点为（3）和（4）两项．
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