题目内容

以钛铁矿（主要成分是FeTiO3 ，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸反应的化学方程式为：

FeTiO3 + 2 H2SO4 == TiOSO4 + FeSO4 + 2 H2O  

试回答下列问题：

（1）钛铁矿和浓硫酸反应属于                    （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。

（2）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化，物质A是          ；上述制备TiO2的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是                      。

（3）反应TiCl4 + 2 Mg == 2 MgCl2 + Ti 在Ar气氛中进行的理由是：

                                                                         。

（4）如果取钛铁矿A吨，生产出钛B吨，（不考虑损耗），计算钛铁矿中钛的含量（用A、B字母表示）                。

        

（1）非氧化还原反应    （2）铁 ；  绿矾、硫酸、铁 

（3）防止钛被氧化      （4）×100%


解析:

工些流程

练习册系列答案
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四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料--钛合金的重要原料，由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性．该过程中有如下反应发生．
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+（无色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O
Ti3+（紫色）+Fe3++H2O═TiO2+（无色）+Fe2++2H+
加入铁屑的作用是
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
．
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2?n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在
10-9～10-7m（或1nm-100nm）
10-9～10-7m（或1nm-100nm）
范围．
（3）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点．依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是
产生了废气，废液，废渣等
产生了废气，废液，废渣等
（只要求写出一项）．
（4）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用
蒸馏（或分馏）
蒸馏（或分馏）
方法．
TiCl4 SiCl4
熔点/℃ -25.0 -68.8
沸点/℃ 136.4 57.6
[化学-选修化学与技术]金属钛（Tl）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”．常温下，钛的化学活性很小，仅能与氧气、氢氟酸等几种物质起反应．但在较高温度下，钛可与多种单质和化合物发生反应．以钛铁矿（主要成分FeTlO2，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下：
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请回答下列问题：
（1）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TlOSO4，无气体生成，副产品甲是
 
．
（2）上述生产流程中加入Fe的目的是
 
，检验副产品甲是否变质的实验方法是
 
．
（3）上述生产流程中所得一的金属钛中混有少量杂质，可加入
 
溶解后除去．
（4）科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找到了冶炼钛的新工艺，它可以用熔融法直接电解中间产品乙制取金属法．精英家教网
①直接电解法（剑桥法）生产钛是种较先进的方法，电解质为熔融的氧化钙，原理如图所示；在阴极，被还原的Ca进一步还原TlO2获得钛，可能发生的反应或电极反应为
 
．
②SOM技术是一种绿色环保先进技术，阳极用金属陶瓷，并用固体氧离子隔膜将两 极产物隔开，只允许氧离子通过，在电解过程中阳极通入某种还原性气体，可防止CO、CO2污染物产生，通入的气体若是单质，可以是
 
，则阳极发生的电极反应式为
 
．
以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O精英家教网
回答下列问题：
（1）钛铁矿和浓硫酸反应属于
 
（选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）．
（2）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化，物质A是
 
，上述制备TiO2的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是
 
．
（3）反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是
 
．
（4）由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：
TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△H1=-72kJ?mol-1
TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H2=+38.8kJ?mol-1
C（s）+CO2（g）=2CO（g）?△H3=+282.8kJ?mol-1
①反应C（s）+CO2（g）=2CO（g）在高温下能够自发进行的原因是
 
．
②反应C（s）+O2（g）=CO2（g）的△H=
 
．

 [化学——选修2：化学与技术]（15分）

普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中，常采用纸张表面涂敷明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散。请回答下列问题：

（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是          ；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学（离子）方程式为          。

（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：

①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等。这样操作产生的主要问题是          ；

②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学（离子）方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理          、          。

（3）现代造纸工艺常用钛白粉（TiO2）替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿（主要成分是FeTiO3）为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：

①

②

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