钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）制备T...

钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）制备Ti等产品的一种工艺流程示意图如下：

已知：① TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中。 ②常温下，难溶电解质溶解度与pH关系图。

③25 ℃时TiO(OH)2溶度积Ksp=1×10-29

回答下列问题：

（1）写出钛铁矿酸浸时，反应的离子方程式________　　　　　　 。

（2）操作Ⅱ包含的具体操作方法有　　　　　　　　　 。

（3）向“富含TiO2＋溶液”中加入Na2CO3粉末的作用是　　　　　　　 ， TiO2＋水解的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　 ，当溶液pH=　 时，TiO(OH)2已沉淀完全。

（4）加入铁屑将Fe3+转化为Fe2+的原因是　　　　　　　　 　　　　 。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO₃）制备Ti等产品的一种工艺流程示意图如下：

已知：① TiO^2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中。 ②常温下，难溶电解质溶解度与pH关系图。

③25 ℃时TiO(OH)₂溶度积K_sp=1×10^-29

回答下列问题：

（1）写出钛铁矿酸浸时，反应的离子方程式________。

（2）操作Ⅱ包含的具体操作方法有________。

（3）向“富含TiO^2＋溶液”中加入Na₂CO₃粉末的作用是________， TiO^2＋水解的离子方程式为________，当溶液pH= ________时，TiO(OH)₂已沉淀完全。

（4）加入铁屑将Fe³⁺转化为Fe²⁺的原因是________。

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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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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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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+　　 2TiO2+（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）写出④中TiO2和焦炭、氯气反应的化学方程式：______________________________。

（4）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 ）。

（5）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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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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