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        1. 工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的某工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分

          為鈦酸亞鐵( FeTiO3).其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價。

            完成下列填空:

          (1)步驟②中,用鐵粉將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2的反應(yīng)的離子方程式為____。

          (2)步驟③中,實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的____(填字母序號)。

          a.熔沸點差異    b溶解性差異    c氧化性、還原性差異

          (3)步驟②、③、④中,均需進行的操作是____(填操作名稱)。

          (4)可利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分MnO2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳,則反應(yīng)的離子方程式為                

          (5)利用下圖裝置,石墨作陽極,鈦網(wǎng)作陰極,熔融CaF2-CaO做電解質(zhì),可獲得金屬鈣,鈣再作為還原劑,可還原二氧化鈦制各金屬鈦。

          ①陽極所發(fā)生的反應(yīng)為________。

          ②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是____。

          (6)_T業(yè)上用4.0噸鈦鐵礦制得1. 6噸的二氧化鈦,則鈦鐵礦中鈦元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____。

          (假設(shè)生產(chǎn)過程中鈦沒有損失)

           

          【答案】

           

           (1) 2Fe3++Fe=3Fe2+    (2分)      (2) b    (2分)     (3) 過濾   (2分)

          (4) MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O    (2分)

          (5)① 2O2-—4e-+C=CO2↑   (2分) 

          ② 制備TiO2時,電解槽發(fā)生反應(yīng):2CaO2Ca+O2↑,2Ca+ TiO2=Ti +2CaO,可知CaO的總量不會變(3分)  (合理答案給分)

          (6) 24%    (2分)

          【解析】

          試題分析:(1)見答案(2)將FeSO4·7H2O從溶液中分離出來,利用了物質(zhì)溶解性的差異(3)步驟②、③、④均是固液分離(4)廢液中含有H+和Fe2+具有還原性,與MnO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)(5)由圖可知,O2-在陽極放電,石墨電極參與反應(yīng)生成了CO2

          (6)Ti  ~    TiO2

          48     80

          m= 0.96t  1.6t

          則鈦鐵礦中鈦元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.96÷4.0×100%=24%

          考點:考查化學(xué)與技術(shù)模塊

           

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如圖所示.鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價.

          已知:TiOSO4遇水會水解.
          (1)寫出相應(yīng)的離子方程式:
          步驟①中,鈦元素從鈦鐵礦中溶入溶液時發(fā)生的反應(yīng)為:
          FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
          FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
          ;
          步驟②中,用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的為
          2Fe3++Fe=3Fe2+
          2Fe3++Fe=3Fe2+

          (2)步驟③中,實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的
          b
          b
          (填字母序號).
          a.熔沸點差異 b.溶解性差異   c.氧化性、還原性差異
          (3)步驟②、③、④中,均需用到的分離操作是
          過濾
          過濾
          (填操作名稱);步驟④中使用熱水的目的是
          促使TiO2+水解平衡正向移動
          促使TiO2+水解平衡正向移動

          (4)可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4,易溶于水),則反應(yīng)的離子方程式為
          MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
          MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O

          (5)研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì),利用如圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦.寫出陽極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:
          2O2--4e-=O2↑,或C+2O2--4e-=CO2
          2O2--4e-=O2↑,或C+2O2--4e-=CO2

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          (2012?海淀區(qū)一模)工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示.鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價.

          已知:TiOSO4遇水會水解.
          (1)步驟②中,用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的離子方程式為
          2Fe3++Fe═3Fe2+
          2Fe3++Fe═3Fe2+

          (2)步驟③中,實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的
          b
          b
          (填字母序號).
          a.熔沸點差異           b.溶解性差異          c.氧化性、還原性差異
          (3)步驟②、③、④中,均需用到的操作是
          過濾
          過濾
          (填操作名稱).
          (4)請結(jié)合化學(xué)用語用化學(xué)平衡理論解釋步驟④中將TiO2+轉(zhuǎn)化為H2TiO3的原理:
          溶液中存在平衡:TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+,當(dāng)加入熱水稀釋、升溫后,
          平衡正向移動,生成H2TiO3
          溶液中存在平衡:TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+,當(dāng)加入熱水稀釋、升溫后,
          平衡正向移動,生成H2TiO3

          (5)可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4,易溶于水),該反應(yīng)的離子方程式為
          MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O
          MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O

          (6)研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì),利用如下圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦.

          ①寫出陽極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:
          2O2--4e-═O2
          2O2--4e-═O2

          ②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是(請結(jié)合化學(xué)用語解釋)
          制備TiO2時,在電解槽發(fā)生如下反應(yīng):2CaO═2Ca+O2↑,2Ca+TiO2
           一定條件 
          .
           
          Ti+2CaO,由此可見,CaO的量不變;
          制備TiO2時,在電解槽發(fā)生如下反應(yīng):2CaO═2Ca+O2↑,2Ca+TiO2
           一定條件 
          .
           
          Ti+2CaO,由此可見,CaO的量不變;

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          科目:高中化學(xué) 來源:2013學(xué)年黑龍江省哈三中高三上學(xué)期九月月考化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

          (12分)工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價。

          已知:TiOSO4遇水會水解。
          (1)步驟②中,用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的離子方程式為                 。
          (2)步驟③中,實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的          (填字母序號)。a. 熔沸點差異 b. 溶解性差異   c. 氧化性、還原性差異
          (3)步驟②、③、④中,均需用到操作是              (填操作名稱)。
          (4)可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4,易溶于水),則反應(yīng)的離子方程式為                                               。
          (5)研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì),利用下圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦。

          ①寫出陽極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:                                   
          ②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是
          (請結(jié)合化學(xué)用語解釋)                                        

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          科目:高中化學(xué) 來源:2013學(xué)年黑龍江省高三上學(xué)期九月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

          (12分) 工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價。

          已知:TiOSO4遇水會水解。

          (1)步驟②中,用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的離子方程式為                  。

          (2)步驟③中,實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的           (填字母序號)。a. 熔沸點差異 b. 溶解性差異   c. 氧化性、還原性差異

          (3)步驟②、③、④中,均需用到操作是               (填操作名稱)。

          (4)可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4,易溶于水),則反應(yīng)的離子方程式為                                                。

          (5)研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì),利用下圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦。

          ①寫出陽極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:                                    。

          ②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是

          (請結(jié)合化學(xué)用語解釋)                                        

           

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