题目内容

工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的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。

已知：TiOSO4遇水会水解。
(1)步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋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，均需要进行的操作是________(填操作名称)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2＋转化为H2TiO3的原理：
____________________________________________________________。
(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为__________________________________
(6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
写出阳极的电极反应式：_________________________

在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是______________________________________(请结合化学用语解释)。

(1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　(2)b　(3)过滤
(4)溶液中存在平衡：TiO2＋＋2H2O??H2TiO3＋2H＋，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H2TiO3　(5)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O　(6)①2O2－－4e－=O2↑(或C＋2O2－－4e－=CO2↑)　②制备Ti时，发生反应：2CaO2Ca＋O2↑，2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，由此可见，CaO的总量不变(或制备Ti时，阴极发生反应；2Ca2＋＋4e－===2Ca，阳极发生反应：2O2－－4e－===O2↑，2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，由此可见，CaO的总量不变)

解析

练习册系列答案
相关题目

取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液，体积均为50 mL，分别向其中通入一定量的CO2后，再分别稀释为100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中的溶质的组成可能是：
①       ；②       ；③       ；④       。
(2)在稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，产生的CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。

①分别加入足量的盐酸后，溶液中的溶质是       ，原NaOH溶液的物质的量浓度是       。
②A曲线表明，通入CO2后，溶液中的溶质是       ，与盐酸反应产生CO2的最大体积是        mL(标准状况)。
③B曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶质的化学式为       ，其物质的量之比为       。

硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图:

(1)实验室实现“操作Ⅰ”所用的玻璃仪器有　　　　、玻璃棒和烧杯。“操作Ⅲ”系列操作名称依次为　　　　、　　　　、过滤和洗涤。 
(2)“酸溶”过程中Fe3O4溶解的化学反应方程式为                                           。
(3)硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是                                              。
(4)实验室检验“反应Ⅰ”已经完全的试剂是　　　　,现象是                                   。
(5)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:                             。

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图

(1)上述生产纯碱的方法称　　　　,副产品的一种用途为　　　　。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是                             　。
(3)写出上述流程中X物质的分子式　                。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了　　　　(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是　　　　           。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加　　　　。
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有　　　　。
a.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
b.使NaHCO3更多地析出
c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度

电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。某工程师为了从废液中回收铜,重新获得FeCl3溶液,设计了下列实验步骤:

写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式:                  。
该反应在上图步骤   中发生。请根据上述反应设计一个原电池,在方框中画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液)。

 
上述过程回收的铜是粗铜,为了获得更纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及主要的电极反应式                 。

下列转化关系中，X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，A呈红棕色，C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题：

（1）请写出反应①的化学方程式___________________________________________。
（2）检验D溶液中Y离子的方法是_____________________________________。
（3）若试剂a是NaOH溶液，写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式______________________________。
（4）若试剂b是H2SO4，工业上用E、H2SO4和NaNO2为原料制取高效净水剂Y（OH）SO4，已知还原产物为NO，则该反应的化学方程式是_____________________________________________________________________。
（5）工业上电解熔融的B制取X时，若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 m3，则阴极产物的质量为________kg。

利用制取硫酸产生的矿渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、Al2O3及SiO2等）制备高纯氧化铁（α-Fe2O3）的工艺流程如下：

（1）“酸浸”过程中Fe3O4发生反应的离子方程式为______________________________。为提高“酸浸”中铁元素的浸出率，除了采用合适的液固比和循环浸取外，适宜的条件还有____________________、____________________。（任举两例）
（2）调节pH至5.5的目的是______________________________________。
（3）滤液②中加入NH4HCO3时需要控制反应温度不能过高，原因是__________________________________________________。（答一点即可）
（4）在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式为_______________________________________________________。

孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱，流程如图所示。

已知：溶液A只含Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋三种金属离子，且三种离子沉淀时的pH如表所示。回答下列问题：

金属离子
Fe3＋
Fe2＋
Cu2＋
pH
氢氧化物开始沉淀
1.9
7.0
4.7
氢氧化物完全沉淀
3.2
9.0
6.7
 
(1)图中“试剂1”为________。
(2)加入CuO的作用是调节溶液pH，则pH的范围为________。
(3)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时，E和F应按一定先后顺序通入饱和食盐水中。其中，应先通入的气体是________(填代号及对应物质的化学式)。
(4)由溶液C获得CuCl2·3H2O，需要经过__________、________、过滤等操作。
(5)已知：常温下Cu(OH)2的Ksp＝2×10－20。计算Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋的平衡常数为________。

把2.0 molCuSO4和1.0 molH2SO4溶液等体积混合（假设混合后的溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和）计算：  
（1）混合溶液中CuSO4和H2SO4的物质的量浓度

（2）混合液中和的物质的量浓度

（3）向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余。此时溶液中的物质的量浓度。c(Fe2＋)=_______________________。

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