(10分)钛(Ti)被誉为21世纪金属。冶炼钛的主要原料是含Fe2O3的钛铁矿(FeTiO3),其生产过程如下:
已知:TiOSO4可溶于水且易水解,H2TiO3难溶于水。试回答下列问题:
(1)步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、 (填操作名称);步骤④在实验室中常将试剂置于 (填仪器名称)中加强热。
(2)TiO2+生成H2TiO3的离子方程式
(3)步骤④中硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫,写出该反应的化学方程式:
(4)步骤②所得到的硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试剂,二者反应后(Cr由+6价转化为+3价)可以转化为有重要工业价值的铁氧体复合氧化物(常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制备该铁氧体复合氧化物,试求在酸性的含铬废水中,加入FeSO4·7H2O的物质的量应为废水中六价铬物质的量的 倍。
(1)过滤(2分)坩埚(2分) (2)TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+(2分)
(3)4FeSO4·7H2O+O2
2Fe2O3+4SO3+28H2O(2分) (4)5(2分)
【解析】
试题分析:(1)结晶后析出晶体,操作为过滤;灼烧晶体失去结晶水在坩埚中进行;
(2)TiO2+生成H2TiO3的离子方程式为TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+;
(3)据氧化还原原理,反应物有氧气,反应的化学方程式为4FeSO4·7H2O+O2
2Fe2O3+4SO3+28H2O;
(4)FeO?FeyCrxO3中,Cr为+3价,Fe为+3价,故x+y=2,根据电子得失守恒有Fe:Cr=3:1,可以设x=0.5,y=1.5;可以得出量的关系为2.5FeSO4?7H2O~0.5CrO3,故物质的量之比比为5:1。
考点:考查以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛工艺流程
练习册系列答案
年级高中课程年级初中课程
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