Question

（10分）钛(Ti)被誉为21世纪金属。冶炼钛的主要原料是含Fe2O3的钛铁矿（FeTiO3)，其生产过程如下：

已知：TiOSO4可溶于水且易水解，H2TiO3难溶于水。试回答下列问题：

（1）步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、 (填操作名称)；步骤④在实验室中常将试剂置于 (填仪器名称）中加强热。

（2）TiO2+生成H2TiO3的离子方程式

（3）步骤④中硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫，写出该反应的化学方程式：

（4）步骤②所得到的硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试剂，二者反应后(Cr由+6价转化为+3价)可以转化为有重要工业价值的铁氧体复合氧化物（常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制备该铁氧体复合氧化物，试求在酸性的含铬废水中，加入FeSO4·7H2O的物质的量应为废水中六价铬物质的量的 倍。

 

Answer 1

（1）过滤（2分）坩埚（2分） （2）TiO2++2H2O＝H2TiO3↓+2H+（2分）

（3）4FeSO4·7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O（2分） （4）5（2分）

【解析】

试题分析：（1）结晶后析出晶体，操作为过滤；灼烧晶体失去结晶水在坩埚中进行；

（2）TiO2+生成H2TiO3的离子方程式为TiO2++2H2O＝H2TiO3↓+2H+；

（3）据氧化还原原理，反应物有氧气，反应的化学方程式为4FeSO4·7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O；

（4）FeO?FeyCrxO3中，Cr为+3价，Fe为+3价，故x+y＝2，根据电子得失守恒有Fe：Cr＝3：1，可以设x＝0.5，y＝1.5；可以得出量的关系为2.5FeSO4?7H2O～0.5CrO3，故物质的量之比比为5：1。

考点：考查以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛工艺流程