锆及其化合物作为新材料，具有相当重要的意义。氧氯化锆(ZrOCl2)是制备锆系列材料的一种...

锆及其化合物作为新材料，具有相当重要的意义。氧氯化锆(ZrOCl2)是制备锆系列材料的一种重要中间产品，用锆英砂(主要成分ZrSiO4)制备水合氧氯化锆有多种方法，目前使用较多的是“一酸一碱法”，其主要流程如图：

已知：①Na2ZrO3在强碱性的介质中不溶解或水解；②硅酸和原硅酸都具有吸附性。

回答下列问题：

(1)“碱烧”过程中生成“碱熔料”的化学方程式为___。

(2)“水洗压滤”工艺可以将30~70%的硅除去，如图表示的是各种工艺变化对水洗除硅率的影响，则为了提高除硅率应采取的措施是___(任意回答两条即可)。

(3)硅的去除还有一部分是通过上述流程中的___工艺实现的，这一部分硅转化成的物质是___(填化学式)。

(4)水洗压滤的主要目的是除硅，则转型压滤的主要目的是除去___，转型压滤过程中生成ZrO(OH)2的离子方程式为___。

(5)操作M包括___、过滤、洗涤、干燥；上述工艺若不加改进，锆的损失会比较大，为了减少锆的损失，应该改进的措施是___。

(6)称取3.220g产品(水合氧氯化锆)，溶于盐酸配制成1000mL溶液，取25mL于锥形瓶中，加热至90℃以上，并滴入2滴二甲酚橙指示剂，趁热用0.0125mol·L-1EDTA标准溶液滴定，当溶液由红色变为黄色且半分钟不褪色时，消耗EDTA溶液20mL。计算水合氧氯化锆的化学式为___(EDTA与ZrO2+在上述条件下以1：1比例反应)。

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硅及其化合物是重要的材料，应用范围很广。请回答下列问题：

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

①用石英砂和焦炭高温加热时有碳化硅生成，该反应的化学方程式为______________。

②写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：________________。

③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出并配平该化学反应方程式：________________。

(2)水泥属于硅酸盐工业产品，是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

回答下列问题：

①在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_______________，还可使用_________代替硝酸。

②沉淀A的主要成分是__________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为________。

③加氨水过程中加热的目的是_______。沉淀B的主要成分为________、_______(写化学式)。

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硅酸钠是一种重要的无机功能材料,某研究性学习小组设计的利用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的流程如下:

(1)石英砂加水洗涤的目的是　　　　　　　　　　　　　　 。

研磨后加入NaOH溶液溶解的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

(2)实验室进行蒸发操作要用到的仪器有铁架台(含铁圈)、　　　和　　　。

(3)残渣Ⅰ的成分是　　　(填化学式)。将残渣Ⅰ溶于盐酸,再加入NaOH溶液得到沉淀,将该沉淀加入到NaClO和NaOH混合溶液中可制得一种优质净水剂,完成反应的离子方程式:　　 　　+　ClO-+　OH-　　 　　+　Cl-+　H2O

(4)按上述流程制得的硅酸钠晶体可表示为Na2O·nSiO2,若石英砂的质量为10.0 g,其中含SiO2的质量分数为90%,最终得到硅酸钠晶体15.2 g,则n=　　　。

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四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：

(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：

2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋

2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋

加入铁屑的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在　　　　　 范围。

(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝　　　　　 。

(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)　 ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是　　　　　 (只要求写出一项)。

(6)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用　　　　　 方法。

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四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4，同时获得副产品甲的工业生产流程如下：

（1）已知酸浸反应FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2O，则FeTiO3中铁元素的化合价为___________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是使Fe3+还原为Fe2+，且反应得到的溶液中含钛元素的离子只有TiO2+，该过程发生的主要反应有：

①2Fe3++Fe===3Fe2+ ； ②2TiO2++Fe+4H+===2Ti3++Fe2++2H2O；③______________________________________。

（3）加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O胶体，其反应的化学方程式为__________________。

（4）由TiO2·nH2O胶体制得固体TiO2·nH2O，再用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K＝___________________。

（5）可循环利用的物质是_________，副产品甲含结晶水，其化学式是_______________。

（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用___________方法。

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四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：

(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：

2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋

2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋

加入铁屑的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在　　　　　 范围。

(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝　　　　　 。

(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)　 ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是　　　　　 (只要求写出一项)。

(6)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用　　　　　 方法。

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四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：

(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：

2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋

2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋

加入铁屑的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在　　　　 范围。

(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝　　　　 。

(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是　　　　 (只要求写出一项)。

(6)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用　　　　 方法。

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四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下：

回答下列问题：

（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：

2Fe3+ + Fe ==== 3Fe2+

2 TiO2+（无色）+ Fe + 4H+==== 2Ti3+（紫色）+ Fe2++2 H2O

Ti3+（紫色）+ Fe3++ H2O ==== TiO2+（无色）+ Fe2++2H+

加入铁屑的作用是　　　　　　　　　　 。

（2）在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在

范围。

（3）若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25°C时，Ksp[Fe(OH)3] =2.79×10-39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O的平衡常数K= 　　　　　　 。

（4）已知：TiO2(s)+2Cl2(g)====TiCl 4(l)+O2(g)　　 ΔH＝+140kJ·mol－1

2C（s）+O2（g） 2CO（g） △H＝－221kJ·mol－1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl 4和CO气体的热化学方程式：　　　　　 。

（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是　　　　 （只要求写出一项 ）。

（6）依据表格信息，要精制含少量SiCl 4杂质的TiCl 4，可采用　　　　　 方法。

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