（15分）我国钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有Al2O3、SiO2等）的储量居世界首...

（15分）我国钛铁矿（主要成分为FeTiO₃，还含有Al₂O₃、SiO₂等）的储量居世界首位，用钛铁矿制取TiO₂和副产品硫酸亚铁晶体的的流程如下：

已知：Al(OH)₃的Ksp= 1.3ⅹ10^-33，Fe(OH)₂的Ksp= 1.6ⅹ10^-14。

（1）滤液I主要含有TiO²⁺、SO₄^2—、Fe²⁺、________（填离子符号）；

（2）调节PH应最好使用________；

A．Fe              B．Ca(OH)₂         C．NH₃•H₂O           D．NaOH

（3）操作II是指洗涤、干燥。

（4）步骤②中发生的化学反应方程式为：________；考虑成本和废物综合利用等因素，生产过程中产生的废液中应加入________处理较合理。

（5）实验室通常将硫酸亚铁进一步制备为硫酸亚铁铵晶体[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂•6H₂O]以利保存，制备方法被收入中学《实验化学》教材中；专家测定晶体含量的办法是：准确称取m g产品溶解定容至250.00ml，移取25.00ml于锥形瓶中，用c mol·L^－1的标准KMnO₄溶液滴定至________，记录消耗KMnO₄溶液的体积为V mL；此时发生的反应为：

5Fe²⁺+MnO₄^－+8H⁺===5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，（已知硫酸亚铁铵晶体的相对分子质量为392），则产品中硫酸亚铁铵晶体纯度的计算式可表达为：w%=________。

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（15分）钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·TiO2），含有少量MgO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备二氧化钛，进一步制备钛单质,流程如图：

已知：FeTiO3＋4H+＝Fe2+＋TiO2+＋2H2O

草酸（C2H2O4）具有很强还原性，易被氧化成二氧化碳

（1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是　　　　　 。

（2）钛铁矿加入过量H2SO4后，得到的滤渣A为_______________（填化学式）。

（3）含TiO2+ 溶液乙转化生成TiO2的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）由滤液丙制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是　　　　 。

（5）用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为Mg/mol）试样wg，消耗c mol/L NH4Fe（SO4）2标准溶液VmL，则TiO2质量分数为　　 （用代数式表示）。

（6）TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤如下：

反应②的方程式是___________。由TiCl4→Ti需要在Ar气中进行的理由是_____________。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据表中信息，需加热的温度略高于　　　　　　 ℃即可。

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钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·TiO2），含有少量MgO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备二氧化钛，进一步制备钛单质,流程如图：

已知：FeTiO3＋4H+＝Fe2+＋TiO2+＋2H2O，草酸（H2C2O4）具有很强还原性，易被氧化成二氧化碳。

（1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是　　 　　 　　　 。

（2）钛铁矿加入过量H2SO4后，得到的滤渣A为______　　 _________（填化学式）。

（3）含TiO2+ 溶液乙转化生成TiO2的离子方程式是　　　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　 。

（4）由滤液丙制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是　　　　 　　　　　 。

（5）用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为Mg/mol）试样wg，消耗c mol/L NH4Fe（SO4）2标准溶液VmL，则TiO2质量分数为　　 　　　　 （用代数式表示）。

（6）TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤如下：

反应②的方程式是___　　　　　　　 ____。由TiCl4→Ti需要在Ar气中进行的理由是___ _______。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据表中信息，需加热的温度略高于　　　　　　 ℃即可。

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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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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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