题目内容
钛（fTi）被誉为21世纪金属．冶炼钛的主要原料是含Fe203的钛铁矿（FeTiO3），其生产过程如图：
已知：TiOSO4可溶于水且易水解，H2Ti03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）步骤③中加入热水的作用是
（3）步骤④中硫酸亚铁晶体（FeS04*7H20）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?7H20）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Fe0．FeyCrx03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的质量应为废水中六价铬（相当于CrC3）质 量的 倍．
已知：TiOSO4可溶于水且易水解，H2Ti03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、
（2）步骤③中加入热水的作用是
（3）步骤④中硫酸亚铁晶体（FeS04*7H20）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?7H20）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Fe0．FeyCrx03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的质量应为废水中六价铬（相当于CrC3）质 量的
考点：金属的回收与环境、资源保护
专题：实验设计题,元素及其化合物
分析：（1）结晶后析出晶体，操作为过滤；灼烧晶体失去结晶水用坩埚；
（2）水解平衡是吸热的，从化学平衡的原理解释；
（3）据氧化还原原理，确定反应物有氧气写出反应的化学方程式；
（4）据电子得失和原子守恒关系求解．
（2）水解平衡是吸热的，从化学平衡的原理解释；
（3）据氧化还原原理，确定反应物有氧气写出反应的化学方程式；
（4）据电子得失和原子守恒关系求解．
解答：
解：（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，
故答案为：过滤；坩埚；
（2）水解平衡是吸热的，用热水稀释有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3，
故答案为：加热、稀释有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3；
（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+O2
2Fe2O3+4SO3+28H2O，
故答案为：4FeSO4?7H2O+O2
2Fe2O3+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，故质量比为（2.5×278）：0.5×100=13.9，
故答案为：13.9．
故答案为：过滤；坩埚；
（2）水解平衡是吸热的，用热水稀释有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3，
故答案为：加热、稀释有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3；
（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+O2
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故答案为：4FeSO4?7H2O+O2
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（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，故质量比为（2.5×278）：0.5×100=13.9，
故答案为：13.9．
点评：本题考查以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛工艺流程，注意分析流程各反应物的转化是解答的关键，题目难度中等．
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