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)...

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 ______ 。

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【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：　 　　　　　　　　 　 。

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(12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。下图是以钛铁矿（主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO₄·7H₂O的工艺流程图。

(1)钛铁矿与硫酸发生反应①的化学方程式为________________________；在TiOSO₄和FeSO₄溶液中加入Fe的目的是________________________。

(2)溶液Ⅱ中TiOSO₄在加热条件下发生水解反应②的离子方程式为________________________；可回收利用的物质是________________________。

(3)为测定溶液Ⅱ中TiOSO₄的含量，首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL，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，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用________________（填一种玻璃仪器的名称）滴加0.1000mol·L^-1 FeCl₃溶液，当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30.00mL FeC1₃溶液。待测钛液中TiOSO₄的物质的量浓度是________________。

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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。下图是以钛铁矿（主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO₄·7H₂O的工艺流程图。

（1）钛铁矿与硫酸发生反应①的化学方程式为________；在TiOSO₄和FeSO₄溶液中加入Fe的目的是________。

（2）溶液Ⅱ中TiOSO₄在加热条件下发生水解反应②的离子方程式为________；可回收利用的物质是________。

（3）为测定溶液Ⅱ中TiOSO₄的含量，首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL，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，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用________（填一种玻璃仪器的名称）滴加0.1000mol·L^－1 FeCl₃溶液，当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30.00mL FeC1₃溶液。待测钛液中TiOSO₄的物质的量浓度是________。

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(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　　　　　　　　　　　。

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（10分）钛白粉（主要成分是Ti0₂），覆盖能力强，折射率高，无毒，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。下图是以钛铁矿（主要成分FeTi0₃，钛酸亚铁）为主要原料生产钛白粉的工艺流程图，回答下列问题：

(1)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe²⁺被氧化，物质A是________；上述制备Ti0₂的过程中，所得到的副产物是________，可回收利用的物质是：___________________。

(2)写出TiOS0₄溶液在加热条件下水解反应的离子方程式：________

(3)为测定TiOS0₄的含量，首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3Ti0²⁺ +Al+6H⁺==3Ti³⁺+AP++3H₂0。过滤后，取出滤液20 mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用酸式滴定管滴加0.1mol·L^-1 FeCl₃溶液，当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30mL FeC1₃溶液。待测钛液中TiOS0₄的物质的量浓度是____________________。

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（11分）钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿（主要成分为FeTiO₃ ，含FeO、Al₂O₃、SiO₂ 等杂质）为原料制钛白粉（TIO₂ ） , TiO₂常通过两种方法可制得 Ti。

其中， 2H₂SO₄＋ FeTiO₃ = TiOSO₄＋ FeSO₄＋ 2H₂O 。回答下列问题。

（l）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，该过程中发生反应的化学方程式有：

SiO₂+2NaOH =Na₂SiO₃ + H₂O 和________

（2）滤液①中的溶质主要是 FeSO₄，检验其中Fe²⁺的方法是：________．

（3）从 TiOSO₄→H₂TiO₃需要加热，则加热的目的是:________。

（4）电解 TiO₂来获得 Ti 是以 TiO₂作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池。其阴极反应的电极反应式为:________．

（5）从化学平衡的角度解释：往TiO₂和Cl₂反应体系中加人焦炭后，能使反应 TIO₂（s） + 2C1₂ （g）TICl₄（l） +O₂ （g）顺利进行的原因是:________

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