钛铁矿(主要成分是FeTiO3.钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛的工业生产流程如图所示．(1)上述生产流程中加入铁屑的目的是将Fe3+还原为Fe2+将Fe3+还原为Fe2+．(2)副产品是FeSO4?7H2OFeSO4?7H2O．(3)写出由TiO2+水解生成H2TiO3的离子方程式TiO2++H2OH2TiO3+2H+TiO2++H2OH2TiO3+2H+．该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

钛铁矿（主要成分是FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛的工业生产流程如图所示．

（1）上述生产流程中加入铁屑的目的是

将Fe³⁺还原为Fe²⁺

．
（2）副产品是

FeSO₄?7H₂O

．
（3）写出由TiO²⁺水解生成H₂TiO₃的离子方程式

TiO²⁺+H₂O

H₂TiO₃+2H⁺

TiO²⁺+H₂O

H₂TiO₃+2H⁺

．该步骤中，加热的目的是

促进TiO²⁺的水解

．
（4）由TiO₂转化为TiCl₄的方程式是：TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）

高温

TiCl₄（g）+2CO （g），该反应的平衡常数表达式K=

c(TiCl4)×c2(CO)

c2(Cl2)

c(TiCl4)×c2(CO)

c2(Cl2)

．
TiCl₄的百分含量随温度的变化如图所示，升高温度时，K值

增大

（填“增大”、“减小”或“不变”）

（5）己知：①Mg （s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）；△H=-642kJ?mol^-1
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（g）；△H=-815kJ?mol^-1
写出由TiCl₄和镁制取金属钛的热化学方程式

TiCl₄（g）+2Mg（s）=Ti（s）+2MgCl₂（s）△H=-469kJ?mol^-1

．

分析：（1）浓硫酸具有强氧化性，与Fe²⁺反应生成Fe³⁺，加入铁粉可将Fe³⁺还原成Fe²⁺；
（2）过滤后滤液中含有FeSO₄；
（3）TiO²⁺的水解为吸热过程；
（4）根据平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积计算；
（5）利用盖斯定律计算．

解答：解：（1）浓硫酸具有强氧化性，与Fe²⁺反应生成Fe³⁺，加入铁粉可将Fe³⁺还原成Fe²⁺，故答案为：将Fe³⁺还原为Fe²⁺；
（2）过滤后滤液中含有FeSO₄，结晶后可得到FeSO₄?7H₂O晶体，故答案为：FeSO₄?7H₂O；
（3）TiO²⁺的水解为吸热过程，加热促进水解的进行，水解方程式为TiO²⁺+H₂O

H₂TiO₃+2H⁺，
故答案为：TiO²⁺+H₂O

H₂TiO₃+2H⁺；促进TiO²⁺的水解；
（4）平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，由方程式可得k=

c(TiCl4)×c2(CO)

c2(Cl2)

，由图象可知，升高温度TiCl₄的百分含量减小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则平衡常数增大，
故答案为：k=

c(TiCl4)×c2(CO)

c2(Cl2)

；增大；
（5）己知：①Mg （s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-642kJ?mol^-1，
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（g）△H=-815kJ?mol^-1，
利用盖斯定律将2×①-②可得：TiCl₄（g）+Mg （s）=Ti（s）+MgCl₂（s）；△H=-469kJ?mol^-1，
故答案为：TiCl₄（g）+Mg （s）=Ti（s）+MgCl₂（s）△H=-469kJ?mol^-1．

点评：本题考查工艺流程，题目难度中等，本题注意分析流程各反应物的转化，题中考查点较多，学习中注重相关知识、方法的积累．