钛被称为继铁、铝之后的第三金属。工业上常用硫酸酸解钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有部分Fe2O3)的方法制取金红石(TiO2),再还原TiO2制取金属钛。工业制取TiO2的工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)钛酸亚铁(FeTiO3)中Ti的化合价为________________________。
(2)钛液1中钛以TiO2+的形式存在,则FeTiO3与硫酸反应的离子方程式为________。
(3)为提高钛铁矿的酸解率,可添加适量氧化剂,依据右图判断,添加的最佳氧化剂为_____________(填化学式)。
(4)钛液1中加入的A物质是____________,流程中的操作a是____________。
(5)制取金红石过程中,需要测定TiO2+的含量。取100mL钛液1,加铝粉,使其发生反应3TiO2++Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O,反应消耗铝1.35g,则钛液1中TiO2+的物质的量浓度为________。
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钛被称为继铁、铝之后的第三金属。工业上常用硫酸酸解钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有部分Fe2O3)的方法制取金红石(TiO2),再还原TiO2制取金属钛。工业制取TiO2的工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)钛酸亚铁(FeTiO3)中Ti的化合价为________________________。
(2)钛液1中钛以TiO2+的形式存在,则FeTiO3与硫酸反应的离子方程式为________。
(3)为提高钛铁矿的酸解率,可添加适量氧化剂,依据右图判断,添加的最佳氧化剂为_____________(填化学式)。
(4)钛液1中加入的A物质是____________,流程中的操作a是____________。
(5)制取金红石过程中,需要测定TiO2+的含量。取100mL钛液1,加铝粉,使其发生反应3TiO2++Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O,反应消耗铝1.35g,则钛液1中TiO2+的物质的量浓度为________。
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钛被称为继铁、铝之后的第三金属。工业上常用硫酸酸解钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有部分Fe2O3)的方法制取金红石(TiO2),再还原TiO2制取金属钛。工业制取TiO2的工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)钛酸亚铁(FeTiO3)中Ti的化合价为________________________。
(2)钛液1中钛以TiO2+的形式存在,则FeTiO3与硫酸反应的离子方程式为________。
(3)为提高钛铁矿的酸解率,可添加适量氧化剂,依据右图判断,添加的最佳氧化剂为_____________(填化学式)。
(4)钛液1中加入的A物质是____________,流程中的操作a是____________。
(5)制取金红石过程中,需要测定TiO2+的含量。取100mL钛液1,加铝粉,使其发生反应3TiO2++Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O,反应消耗铝1.35g,则钛液1中TiO2+的物质的量浓度为________。
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钛被称为继铁、铝之后的第三金属。工业上常用硫酸酸解钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有部分Fe2O3)的方法制取金红石(TiO2),再还原TiO2制取金属钛。工业制取TiO2的工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)钛酸亚铁(FeTiO3)中Ti的化合价为________________________。
(2)钛液1中钛以TiO2+的形式存在,则FeTiO3与硫酸反应的离子方程式为________。
(3)为提高钛铁矿的酸解率,可添加适量氧化剂,依据右图判断,添加的最佳氧化剂为_____________(填化学式)。
(4)钛液1中加入的A物质是____________,流程中的操作a是____________。
(5)制取金红石过程中,需要测定TiO2+的含量。取100mL钛液1,加铝粉,使其发生反应3TiO2++Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O,反应消耗铝1.35g,则钛液1中TiO2+的物质的量浓度为________。
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钛白粉(金红石晶型 TiO2)被广泛用于制造高级白色油漆。工业上以钛铁矿(主要成分为 FeTiO3,含有 Fe2O3 和 SiO2 等杂质)为原料制钛白粉的主要工艺如下:
回答下列问题:
(1)第②步所得滤渣的成分是________。
(2)操作④中需要控制条件以形成 TiO2·nH2O 溶胶,该工艺过程若要在实验室里完成,其中的“过滤”操作,可选用下列装置________(填选项)。
(3)第③步的实验操作是______、过滤,从而获得副产品 FeSO4·7H2O。
(4)为测定操作③所得滤液中TiO2+的浓度,取待测滤液10 mL 用蒸馏水稀释至100 mL,加入过量铝粉,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(加铝粉时引起溶液体积的变化忽略不计),向其中滴加2~3 滴KSCN溶液作指示剂,用 0.1000 mol·L-1NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定至溶液出现红色,此时溶液中 Ti3+全部被氧化为 Ti4+,消耗标准液30.00mL。回答下列问题:
①下列操作会使所测 TiO2+浓度偏高的是______。
A. 在配制标准液的过程中,未洗涤烧杯和玻璃棒
B. 在配制标准液定容是俯视刻度线
C.用蒸馏水洗涤后未经润洗的滴定管取待测液
D.在滴定终点读数时仰视滴定管刻度线
②求得待测滤液中 TiO2+的物质的量浓度是______。
(5)科学家从电解冶炼铝的工艺中得到启发,找出了冶炼钛的新工艺—TiO2 直接电解法生产钛,电解质为熔融的氯化钙,原理如图所示。
写出阴极电极反应式___________。
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金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”,常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
工业上用钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备金属钛的一种工艺流程如下图(部分产物略去):
(1)步骤①反应的化学方程式为:2FeTiO3 + 6C + 7Cl22FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO,还 原剂是 ________ ________ ,每生成1mol TiCl4转移________mol电子。
(2)步骤②分离出TiCl4的方法,利用了TiCl4与FeCl3 ________的不同。
(3)步骤④反应的化学方程式为________________________________,该反应在氩气中进行的理由是______________________________________。
(4)绿色化学提倡物料循环。以上流程中,可用于循环的物质除Cl2、Mg外,还有___。
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(14分)金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”,常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
Ⅰ.工业上用钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备金属钛的一种工艺流程如下图(部分产物略去):
(1)步骤①反应的化学方程式为:2FeTiO3 + 6C + 7Cl22FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO,还原剂是。
(2)步骤②分离出TiCl4的方法,利用了TiCl4与FeCl3________的不同。
(3)步骤④反应的化学方程式为________________________________,该反应在氩气中进行的理由是______________________________________。
(4)绿色化学提倡物料循环。以上流程中,可用于循环的物质除Cl2、Mg外,还有____________。
II. 工业上也可用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:
方法一:先将TiO2氯化为TiCl4,再还原得到Ti。
(5)氯化反应TiO2 (s) +2Cl2 (g) TiCl4(l) + O2 (g) 无法自发正向进行,在反应器中加入碳,则在高温条件下反应可顺利进行。试从化学平衡角度解释,往氯化反应器中加碳的原因:________。
方法二:以熔融盐为电解液电解TiO2获得Ti。其中,碳块为阳极,电极反应式为:2O2ˉ– 4eˉ=O2↑;TiO2作阴极,被还原。
(6)阴极的电极反应式为。
(7)电解过程中需定期向电解槽中加入碳块的原因是________。
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单质钛的机械强度高,抗蚀能力强,有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3)的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制金属钛, 主要反应有:
①FeTi03+3H2SO4=Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O ②Ti(SO4)2+3H2O=H2TiO3↓+2H2SO4
③H2TiO3TiO2+H2O ④TiO2+2C+2Cl2 TiCl4↑+CO↑
⑤TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
下列叙述错误的是( )
A.反应①属于非氧化还原反应
B.反应②是水解反应
C.反应④中二氧化钛是氧化剂
D.反应⑤表现了金属镁还原性比金属钛强
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