题目内容
【题目】金属钛性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”。钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)可用来制备TiO2,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O),工艺流程如图所示:
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已知:①FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O
②TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中
(1)酸浸I中Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式:_____________________。
(2)过程II中加入适量铁屑的目的是_____________________________。
(3)分离III中步骤②得到绿矾的操作是__________________________。
(4)由滤液IV提取TiO2的过程如下:
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①请用化学平衡移动原理解释滤液加热煮沸的目的:_______________。
②由2Mg+TiCl4→Ti+2MgCl2反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据如表信息,需加热的温度略高于______℃即可。
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔点/℃ | -26.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
【答案】Fe2O3+6H+= 2Fe3++3H2O 将Fe3+还原为Fe2+ 加热浓缩,冷却结晶,过滤 该反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,有利于生成Ti(OH)4 1412
【解析】
(1)Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水;
(2)铁屑可以将铁离子还原为亚铁离子;
(3)根据绿矾的溶解度随温度升高而增大的特点分析;
(4)①根据正反应为吸热反应,进行分析;②根据Mg、MgCl2、Ti的熔沸点分析。
(1)Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,离子方程式为Fe2O3+6H+= 2Fe3++3H2O;
答案:Fe2O3+6H+= 2Fe3++3H2O;
(2)过程II中加入适量铁屑的目的是将Fe3+还原为Fe2+;
答案:将Fe3+还原为Fe2+;
(3)绿矾的溶解度随温度升高而增大,分离III中步骤②得到绿矾的操作是加热浓缩,冷却结晶,过滤;
答案:加热浓缩,冷却结晶,过滤;
(4)①该反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,有利于生成Ti(OH)4 ;
答案:该反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,有利于生成Ti(OH)4;
②Mg、MgCl2的沸点最高是1412℃,而Ti的熔点为1667℃,所以当温度略高于1412℃时Mg、MgCl2以气体的形式除去,得到Ti;
答案:1412。
【题目】下列实验操作能达到实验目的的是
选项 | 实验目的 | 实验操作 |
A | 检验KIO3中的碘元素 | 取少量KIO3晶体溶于适量的蒸馏水,再加入硝酸酸化的AgNO3溶液 |
B | 检验石油裂解气中的乙烯 | 将混合气体通入足量酸性KMnO4溶液中 |
C | 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱 | 室温下,用pH计测定饱和的NaClO溶液和饱和的 |
D | 硅酸胶体的制备 | 向 |
A.AB.BC.CD.D