二氧化钛是制取航天航空工业钛合金的重要原料．用钛铁矿主要成分是钛酸亚铁，含少量、MgO、等...

二氧化钛是制取航天航空工业钛合金的重要原料．用钛铁矿主要成分是钛酸亚铁，含少量、MgO、等杂质作原料生产金属钛和绿矾等产品的一种工艺流程如下：已知：Ti有两种价态，在水溶液中主要以无色、紫色形式存在．

请回答下列问题：

硫酸与反应生成的化学方程式是______．

滤液1中加入适量铁粉，至刚好出现紫色为止，此时溶液仍呈强酸性．

已知：氧化性：则加入铁粉的作用是______．

滤液2中加入适量的试剂A，可选用______填编号．

稀通入鼓入空气

已知，101kPa时，由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：

，

，

反应______．

用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛．写出阴极区反应的电极总反应式是______．

假如中的铁元素占矿物中铁元素总量的；某次生产中，向滤液1中加入纯铁粉为b kg，得到绿矾晶体的质量为cKg，整个过程中铁元素的总利用率为，Ti元素的转化率为，其他损失忽略不计．按上述流程，得到______用数字和字母表示已知：

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钛及钛合金在航空航天领城具有重要的应用价值。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，另含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。以钛铁矿为原料制备钛的工艺流程如下图所示。

(1)为提高钛铁矿酸浸时的浸出率，除了采用循环浸取、延长时间、熔块粉碎外，还可以采用______________________(写一种方法)。

(2)硫酸质量分数对钛、铁浸出率的影响如图所示，据此判断，酸浸时所加硫酸的质量分数应为___________。

钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4，该反应的化学方程式：______________________。

(3)查阅资料可知：TiO2+与Fe3+水解转化为沉淀的pH接近；反应①Fe3++H2Y2===FeY－+2H+，K=1024.3)；反应②TiO2++H2Y2－=== TiO Y2－+2H+，K=1017.3。含钛铁溶液经EDTA(H2Y2－)处理后再调节pH，TiO2+水解生成偏钛酸[TiO (OH)2]沉淀，则TiO2+水解的离子方程式为：___________；Fe3+未转化为沉淀的原因是______________________。

(4)若将滤液2经___________冷却结晶、过滤一系列操作还可获得副产品绿矾(FsO4·7H2O)。滤液2经处理后，还可返回流程中使用的物质是______________________。

(5)利用下图所示装置在一定条件下由TiO2制取金属钛的化学方程式为__________________。阳极的电极反应式为______________________。

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工业、上常用钛铁矿[主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁，不溶于水)、Fe2O3及少量SiO2杂质]作原料，制取二氧化钛及铁红，其生产流程如图：

已知：TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中。

回答下列问题：

（1）钛铁矿用硫酸溶解时，过滤所得滤渣的成分是__(填化学式)。

（2）从溶液B中得到FeSO4·7H2O晶体的操作是__、过滤、洗涤、干燥。

（3）溶液C中加入NH4HCO3，发生反应的离子方程式是__。

（4）煅烧FeCO3，发生反应的化学方程式是__。

（5）流程中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2·nH2O。请结合TiO2+的水解平衡原理解释其原因：__。

（6）用如图所示装置(熔融CaF2-CaO作电解质)获得金属钙，并用钙还原TiO2制取金属钛。阳极反应式是__，反应过程中CaO的物质的量__(填“减小”“不变”或“增大”)。

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工业上以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），含有MgO、SiO2等杂质]为原料，制备金属钛和铁红的工艺流程如下：

已知：酸酸时，FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+ ；

②本实验温度下，Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11；

③溶液中离子浓度小于等于l .0×10-5mol/L时，认为该离子沉淀完全。

请国答下列问题：

（1）FeTiO3中Ti元素的化合价为_____价，铁红的用途为_____(任写一种）。

（2）“水解”中，发生反应的离子方程式为________。

（3）“沉铁”中，气态产物的电子式为______；该过程需控制反应温度低于35 ℃，原因为_______。

（4）FeCO3转化为铁红时，发生反应的化学方程式为____________。

（5）滤液3可用于制备Mg(OH)2。若滤液3中c(Mg2+)=1.2×10-3mol/L，向其中加入等体积的NaOH溶液的浓度为________ mol/L时，可使Mg2+恰好沉淀完全(溶液体积变化忽略不计)。

（6）“电解”时，电解质为熔融的CaO，则阴极反应式为_______，制得1molTi单质，理论上导线中通过的电量为______（保留三位有效数字，已知：l 个电子的电量为1.6×10-19C ) 。

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工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁( FeTiO3)，含有MgO、SiO2等杂质)为原料，制备金属钛和铁红的工艺流程如下：

已知：①酸浸时， FeTiO3转化为Fe2+和TO2+；②本实验温度下，Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10－11；③溶液中离子浓度小于等于1.0×10－5mol/L时，认为该离子沉淀完全。

请回答下列问题：

（1）酸浸时如何提高浸取速度和浸取率________(至少答两种方法)

（2）“水解”生成H2TiO3的离子方程式为________。

（3）“沉铁”过程中，气态产物的电子式为__________；该过程需控制反应温度低于35℃，原因为_______。

（4）滤液3可用于制备Mg(OH)2。若滤液3中c(Mg2+)=1.2×10－3mo/L，向其中加入NaOH固体，调整溶液pH值大于________时，可使Mg2+恰好沉淀完全。

（5）“电解”时，电解质为熔融的CaO，两电极材料为石墨棒。则_______极石墨棒需要定期更换，原因是________。

（6）测定铁红产品纯度：称取m克铁红，溶于一定量的硫酸之中，配成500.00mL溶液。从其中量取20.00mL溶液，加入过量的KI，充分反应后，用 c mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点，发生反应：I2+2S2O32－=S4O62－+2I－。平行滴定三次，硫代硫酸钠平均消耗体积为VmL。则铁红产品的纯度为：________(用c、V、m表式)

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工业上以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁( FeTiO3)，含有MgO、SiO2等杂质]为原料，制备金属钛和铁红的工艺流程如下：

已知：①酸浸时， FeTiO3转化为Fe2＋和TiO2＋；②本实验温度下，Ksp[Mg(OH)2]＝1.0×10－11；请回答下列问题：

(1)酸浸时如何提高浸取速度和浸取率_____________________________(至少答两种方法)。

(2)“水解”生成H2TiO3的离子方程式为_________________________。

(3)“沉铁”过程中，气态产物的电子式为__________________；该过程需控制反应温度低于35 ℃，原因为___________________________________________________。

(4)滤液3可用于制备Mg(OH)2。若滤液3中c(Mg2＋)＝1.0×10－3 mo/L，向其中加入NaOH固体，调整溶液pH值大于________时，可使Mg2＋沉淀完全。

(5)“电解”时，电解质为熔融的CaO，两电极材料为石墨棒。则_______极石墨棒需要定期更换，原因是__________________________________________________________。

(6)测定铁红产品纯度：称取m g铁红，溶于一定量的硫酸之中，配成500.00 mL溶液。从其中量取20.00 mL溶液，加入过量的KI，充分反应后，用 c mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点，发生反应：I2＋2S2O===S4O＋2I－。平行滴定三次，硫代硫酸钠平均消耗体积为V mL。则铁红产品的纯度为________(用c、V、m表示)。

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工业上以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁( FeTiO3)，含有MgO、SiO2等杂质]为原料，制备金属钛和铁红的工艺流程如下：

已知：①酸浸时， FeTiO3转化为Fe2＋和TiO2＋；②本实验温度下，Ksp[Mg(OH)2]＝1.0×10－11；请回答下列问题：

(1)酸浸时如何提高浸取速度和浸取率_____________________________(至少答两种方法)。

(2)“水解”生成H2TiO3的离子方程式为_________________________。

(3)“沉铁”过程中，气态产物的电子式为__________________；该过程需控制反应温度低于35 ℃，原因为___________________________________________________。

(4)滤液3可用于制备Mg(OH)2。若滤液3中c(Mg2＋)＝1.0×10－3 mo/L，向其中加入NaOH固体，调整溶液pH值大于________时，可使Mg2＋沉淀完全。

(5)“电解”时，电解质为熔融的CaO，两电极材料为石墨棒。则_______极石墨棒需要定期更换，原因是__________________________________________________________。

(6)测定铁红产品纯度：称取m g铁红，溶于一定量的硫酸之中，配成500.00 mL溶液。从其中量取20.00 mL溶液，加入过量的KI，充分反应后，用 c mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点，发生反应：I2＋2S2O===S4O＋2I－。平行滴定三次，硫代硫酸钠平均消耗体积为V mL。则铁红产品的纯度为________(用c、V、m表示)。

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钛合金在国防、医用器材领域有重要应用，某研究小组利用钛铁矿[主要成分偏钛酸亚铁(FeTiO3)，含SiO2、FeO 杂质]制取TiCl4，然后进一步制备金属钛，流程如下∶

已知∶

a.发生的主要反应方程式如下∶

FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O　　　　　　　　 TiOSO4+2H2OH2TiO3↓+H2SO4

H2TiO3TiO2+H2O

b.部分物质的性质∶

请回答∶

(1)步骤II抽滤时选用了玻璃砂漏斗，请说明选择的理由______。

(2)步骤III为了除去浸取液中的铁元素杂质并回收FeSO4∙7H2O。往浸取液中加入铁粉至溶液中的Fe3+完全转化，然后抽滤，滤液用冰盐水快速冷却至FeSO4∙7H2O结晶析出，再次抽滤并洗涤。下列说法正确的是____。

A.杂质Fe3+可能是在实验过程中氧化生成的

B.再次抽滤获得的滤液中的溶质是TiOSO4和FeSO4

C.利用冰盐水快速冷却有利于形成较大的晶体颗粒

D.再次抽滤后的洗涤应选用蒸馏水进行多次洗涤

(3)步骤IV包括钛盐的水解、产物的分离和物质的转化。操作步骤如下∶取一部分步骤III获得的滤液→（________）→（________）→（________）→（_________）→抽滤得偏钛酸(H2TiO3)，将偏钛酸在坩埚中加热得到二氧化钛(TiO2)。

①将下列操作按合理顺序填入以上空格。

a.静置沉降后，用倾析法除去上层水；

b.逐滴加入到沸水中并不停搅拌，继续煮沸约10 min；

c.用热的稀硫酸洗涤沉淀2~3次，然后用热水洗涤沉淀；

d.慢慢加入其余全部滤液，继续煮沸约30 min (过程中适当补充水至原体积)；

②写出操作c中用热水洗涤沉淀的具体过程_____。

(4)①另一种生产TiCl4的方法是用天然TiO2晶体为原料，利用步骤V的反应原理获得TiCl4.。产品中含有SiCl4、FeCl3等杂质，可通过精馏的方法获得高纯TiCl4，以下说法正确的是______。

A.收集TiCl4时，仪器a中的温度应控制为136.4°C

B. b处温度计的水银球的上沿和支管口的下沿齐平

C.精馏结束时留在圆底烧瓶中的主要成分是FeCl3和Si

D.装置c中的冷凝水应该“下口进、上口出”

E.可以用水浴加热的方法精馏获得TiCl4

②d处装有碱石灰的干燥管，作用是________。

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