-
钛化合物常见价态有+2和+4。钛白粉（TiO2，两性氧化物）用途广泛。工业上由高钛渣（主要成分为Ti3O5，还含有TiO2、Fe2O3等）制取钛白粉的主要工艺过程如下：
（1）写出碱熔步骤所发生反应的化学方程式____________、____________。
（2）实验测定EDTA加入量（EDTA和Fe3+的物质的量之比）对 Ti4+和Fe3+溶出率的影响如图所示。由图可知，EDTA的加入量为____________时除铁效率最佳，理由是____________。
（3）在实验室模拟除铁净化后的实验步骤：①向钛原料中加入稀硫酸生成偏钛酸（H2TiO3)沉淀，反应结束后过滤；②洗涤；③……；④在650℃下高温焙烧得到较纯的钛白粉固体。步骤③的实验目的是____________，需要用到的试剂有____________。
（4）测定钛白粉纯度:称取试样0.200g在CO2气氛下用金属铝将钛（IV）还原成钛（Ⅲ），还原后的溶液以NH4SCN为指示剂，用0.08mol/L的 NH4Fe(SO4)2标准液滴定，滴定终点时消耗标准液29.20mL，钛白粉的纯度为____________。（保留三位有效数字）
（5）最新研究发现也可以用图示装置由TiO2获得金属钛。装置中阳极的电极反应方程式为____________，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量____________（填写“增大”、“减小”或者“不变”）。
-
钛化合物常见价态有+2和+4。钛白粉（TiO2，两性氧化物）用途广泛。工业上由高钛渣（主要成分为Ti3O5，还含有TiO2、Fe2O3等）制取钛白粉的主要工艺过程如下：
（1）写出碱熔步骤所发生反应的化学方程式____________、____________。
（2）实验测定EDTA加入量（EDTA和Fe3+的物质的量之比）对 Ti4+和Fe3+溶出率的影响如图所示。由图可知，EDTA的加入量为____________时除铁效率最佳，理由是____________。
（3）在实验室模拟除铁净化后的实验步骤：①向钛原料中加入稀硫酸生成偏钛酸（H2TiO3)沉淀，反应结束后过滤；②洗涤；③……；④在650℃下高温焙烧得到较纯的钛白粉固体。步骤③的实验目的是____________，需要用到的试剂有____________。
（4）测定钛白粉纯度:称取试样0.200g在CO2气氛下用金属铝将钛（IV）还原成钛（Ⅲ），还原后的溶液以NH4SCN为指示剂，用0.08mol/L的 NH4Fe(SO4)2标准液滴定，滴定终点时消耗标准液29.20mL，钛白粉的纯度为____________。（保留三位有效数字）
（5） 最新研究发现也可以用图示装置由TiO2获得金属钛。装置中阳极的电极反应方程式为____________，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量____________（填写“增大”、“减小”或者“不变”）。
-
钛白粉（金红石晶型 TiO2）被广泛用于制造高级白色油漆。工业上以钛铁矿（主要成分为 FeTiO3，含有 Fe2O3 和 SiO2 等杂质）为原料制钛白粉的主要工艺如下：
回答下列问题：
（1）第②步所得滤渣的成分是________。
（2）操作④中需要控制条件以形成 TiO2·nH2O 溶胶，该工艺过程若要在实验室里完成，其中的“过滤”操作，可选用下列装置________（填选项）。
（3）第③步的实验操作是______、过滤，从而获得副产品 FeSO4·7H2O。
（4）为测定操作③所得滤液中TiO2+的浓度，取待测滤液10 mL 用蒸馏水稀释至100 mL，加入过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO2+ + Al + 6H+ = 3Ti3+ + Al3+ + 3H2O。过滤后，取出滤液20.00 mL（加铝粉时引起溶液体积的变化忽略不计），向其中滴加2～3 滴KSCN溶液作指示剂，用 0.1000 mol·L-1NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定至溶液出现红色，此时溶液中 Ti3+全部被氧化为 Ti4+，消耗标准液30.00mL。回答下列问题：
①下列操作会使所测 TiO2+浓度偏高的是______。
A. 在配制标准液的过程中，未洗涤烧杯和玻璃棒
B. 在配制标准液定容是俯视刻度线
C．用蒸馏水洗涤后未经润洗的滴定管取待测液
D．在滴定终点读数时仰视滴定管刻度线
②求得待测滤液中 TiO2+的物质的量浓度是______。
（5）科学家从电解冶炼铝的工艺中得到启发，找出了冶炼钛的新工艺—TiO2 直接电解法生产钛，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示。
写出阴极电极反应式___________。
-
钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物，成分可表示为FeTiO3 (Ti为+4价)。钛白粉(TiO2)涂料、塑料、油墨、造纸行业具有广泛的用途，制备流程如图：
(1)钛铁矿与硫酸反应时可表示为FeTiO3+H2SO4→TiOSO4+X+H2O，其中X的化学式为 ______，该反应为______ (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(2)某钛铁矿中FeTiO3的含量为76%，该钛铁矿与硫酸反应时Ti转化率为92%，操作I到操作IV的过程中Ti的转化率为96%，则1t该钛铁矿可生产钛白粉 ______ t (所有计算结果保留两位有效数字)，能否计算绿矾的产量______？(若能则计算数值，否则说明理由)。
(3)操作I的名称是 ______，操作II包括搅拌、结晶、______，操作II中加入铁粉的目的是______(用离子方程式表示)。
(4)写出操作III中TiOSO4水解的化学方程式： ______ 。
(5)该生产过程中产生的尾气SO2、SO3的处理方法是 ______ 。
-
【化学与技术】钛铁矿的主要成分可表示为FeTiO3（Ti 为+4 价），某钛铁矿中含FeTiO3 为76%。钛白粉在涂料、塑料、油墨、造纸等行业具有广泛的用途，钛白粉的主要成分为TiO2。利用该钛铁矿生产钛白粉及绿矾的工艺流程如下：
（1）若钛铁矿与浓硫酸反应时Ti 的转化率为92%，操作Ⅰ~Ⅳ中Ti 的转化率均为96%，则1t 该矿石可生产钛白粉（TiO2） t （计算结果保留两位小数，下同），能否计算生成的绿矾（FeSO4·7H2O）的质量? （能则写出计算结果，不能则说明理由）。
（2）钛铁矿与硫酸的反应可表示为FeTiO3+H2SO4 →TiOSO4+X+H2O（未配平）。其中X的化学式为 。
（3）操作Ⅰ的名称是 ，操作Ⅱ包括冷却结晶、 。操作Ⅱ中加入铁粉的目的是 （用离子方程式表示）。
（4）写出操作Ⅲ中TiOSO4水解的化学方程式： 。
-
TiO2俗称钛白粉，用途广泛，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。工业上利用TiO2制备金属钛的流程如下。
已知：I．
Ti(s)＋O2(g)=TiO2(s) △H=－946 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g) △H=－221 kJ·mol－1
Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g) △H=－815 kJ·mol－1
II．某温度下各物质的沸点如下：
| 物质 | TiCl4 | FeCl3 | SiCl4 | AlCl3 |
| 沸点/℃ | 136 | 310 | 56.5 | 180 |
回答下列问题：
（1）在氯化工序中发生反应：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)
TiCl4(g)+2CO (g) 。试计算其反应的△H=________ kJ•mol－1 ；反应的平衡常数表达式K=________，在下图中作出TiCl4达到平衡后百分含量随温度的变化趋势图。
（2）氯化过程中带入的副产物有FeCl3、SiCl4和AlCl3，可用________方法获得较纯净的TiCl4。
（3）TiO2与Cl2反应：TiO2（s）+2Cl2（g）TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ•mol－1。该反应在高温条件下但难以发生，但加入碳后反应能顺利进行，试解析上述原因________
(4)还原工序要在惰性气体的气氛中进行的理由是_______________________。
（5）制取Ti的新工艺是用二氧化钛作阴极，以石墨为阳极，以CaCl2熔盐做电解质（在熔融状态下能传导O2－），电解而得到Ti，该工艺具有操作简单，成本低，无污染等优点，写出电解制备金属钛时阴极的电极反应式：________。
-
(15分)．钛白粉（主要成分是TiO2），广泛用于油漆、塑料、造纸等行业，还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂。工业上常以钛矿石（主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁)，并含FeO、A12O3、 SiO2等杂质）为主要原料经过以下流程制得TiO2，并获得副产品FeSO4·7H2O.
请回答下列问题：
(l)步骤I的目的是
（2）写出步骤Ⅱ中FeTiO3与H2SO4反应的化学方程式 。
（3）步骤II中经过 、 、过滤、洗涤等操作可以得到FeSO4·7H2O.晶体，还可以利用酸化的FeSO4溶液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰（MnSO4，易溶于水）．该反应的离子方程式为
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤III中将TiOSO4转化为H2TiO3的原理：
（5）为测定步骤II后溶液中TiOSO4的含量，首先取待测钛液10 mL加水稀释至100 mL，再加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO2＋+Al+6H＋=3Ti3＋+Al3＋+3H2O。过滤后，取出滤液20.00 mL，以KSCN溶液为指示剂，用0.1000 mol·L－1 NH4Fe(SO4)2溶液滴定至终点，再重复2次，测得平均值为30.00mL。
①该滴定达到终点时的现象
②待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是 。
-
钛白粉被广泛用于制造高级白色油漆．工业上以钛铁矿（主要成分为FeTiO3，杂质为Fe2O3．脉石）为原料制钛白粉（金红石晶型TiO2）的主要工艺有硫酸法和氯化法两种．其工艺流程如下：
（1）硫酸法工业流程中加入铁屑的目的是______．
（2）上述流程中副产品是______，滤渣的成分是______．
（3）从TiOSO4→H2TiO3需要加热，则加热的目的是______．
（4）用浓硫酸处理钛铁矿，并向所得溶液中加入水和铁，此时0.5L的溶液中含有2molTiO2+．4.75molSO42-．2.5mol的一种未知阳离子和H+．常温下，其溶液的pH=______．
（5）氯化法中熔炼过程的反应为：
2FeTiO3（s）+7Cl2（g）+6C（s）
2TiCl4（l）+2FeCl3（s）+6CO（g）
该反应是在1173K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是______，
平衡常数表达式K=______，△S______0（填：＞．＜）
（6）熔炼后分离出四氯化钛的方法是______，熔炼后物质中含有Fe3+，那么Fe3+检验的离子方程式为：______．
-
钪(Sc)及其化合物在电子、宇航、超导等方面有着广泛的应用。某工厂的钛白水解工业废酸中，Sc3+浓度为18mg/L，还含有大量的TiO2+、Fe3+、H+、SO42-等。下图为从该工业废酸中提取Sc2O3的一种流程。
回答下列问题:
（1）在钛白水解工业废酸中，加入双氧水是为了使TiO2+转化为难萃取的[Ti(O2)(OH(H2O)4]+。[Ti(O2)(OH(H2O)4]+中Ti 的化合价为+4,其中非极性键的数目为_______。
（2）钪的萃取率(E%)与O/A 值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比]的关系如左下图，应选择的最佳O/A值为_______；温度对钪、钛的萃取率影响情况见右下表，合适的萃取温度为10-15℃，其理由是_____________________。
（3）洗涤“油相“可除去大量的钛离子。洗染水是用浓硫酸、双氧水和水按一定比例混合而成。混合过程的实验操作为________________。
（4）25℃时，用氨水调节滤液的pH，当pH=3.5时，滤渣II的主要成分是_______；当pH=6时，滤液中Sc3+的浓度为________。(Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39，Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31)
（5）写出用草酸(H2C2O4)“沉钪”得到Sc2(C2O4)3的离子方程式_____________。
（6）若从1m3该工厂的钛白水解度酸中提取得到24.4gSc2O3，则钪的提取率为______(保留三位有效数字)。
-
钪(Sc)及其化合物在电子、宇航、超导等方面有着广泛的应用。某工厂的钛白水解工业废酸中Sc3+浓度为18mg/L，还含有大量的TiO2+、Fe3+、H+、SO42－等。下图为从该工业废酸中提取Sc2O3的一种流程。
回答下列问题：
（1）在钛白水解工业废酸中，加入双氧水是为了使TiO2+转化为难萃取的[Ti(O2)(OH)(H2O)4]+。[Ti(O2)(OH)(H2O)4]+中Ti的化合价为+4价，其中非极性键的数目为______________。
（2）钪的萃取率(E%)与O/A值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比的关系如下图，应选择的合适O/A值为__________；温度对钪、钛的萃取率影响情况见下表，合适的萃取温度为10~150C，其理由是________________________________________。
（3）洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用浓硫酸、双氧水和水按一定比例混合而成。混合过程的实验操作为__________________。
（4）25℃时，用氨水调节滤液的pH，当pH=3.5时，滤渣Ⅱ的主要成分是_________，当pH=6时，滤液中Sc3+的浓度为_________。(Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10－39；Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10－31)
（5）写出用草酸(H2C2O4)“沉钪”得到Sc2(C2O4) 3的离子方程式__________________。
（6）若从1m3该工厂的钛白水解废酸中提取得到24.4gSc2O3，则钪的提取率为_________(保留三位有效数字)
TiCl4(g)+2CO (g) 。试计算其反应的△H=________ kJ•mol－1 ；反应的平衡常数表达式K=________，在下图中作出TiCl4达到平衡后百分含量随温度的变化趋势图。