鈦是一種重要的金屬,工業(yè)上用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2 等雜質(zhì))為原料制鈦白粉(TIO2),TiO2常通過兩種方法可制得 Ti.
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其中,2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.回答下列問題.
(l)凈化鈦礦石時(shí),需用濃氫氧化鈉溶液來處理,該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 和
 

(2)濾液①中的溶質(zhì)主要是 FeSO4,檢驗(yàn)其中Fe2+的方法是:
 

(3)從 TiOSO4→H2TiO3需要加熱,則加熱的目的是:
 

(4)電解 TiO2來獲得 Ti 是以 TiO2作陰極,石墨為陽極,熔融CaO為電解液,用碳?jí)K作電解槽池.其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:
 

(5)從化學(xué)平衡的角度解釋:往TiO2和Cl2反應(yīng)體系中加入焦炭后,能使反應(yīng) TlO2(s)+2Cl2(g)═TlCl4(l)+O2(g)順利進(jìn)行的原因是:
 
分析:(1)根據(jù)鈦鐵礦中的雜質(zhì)氧化鋁與堿反應(yīng)生成可溶的鋁鹽溶液來回答;
(2)根據(jù)Fe2+能被氧化劑掩蓋為三價(jià)鐵離子,鐵離子遇到硫氰酸根離子顯示紅色;
(3)根據(jù)TiOSO4的水解平衡的影響因素知識(shí)來回答;
(4)根據(jù)電解原理:陰極上是發(fā)生得電子的還原反應(yīng);
(5)從平衡移動(dòng)的原理:減少生成物的濃度,化學(xué)平衡向著正反應(yīng)方向移動(dòng).
解答:解:(1)鈦鐵礦含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),能與堿反應(yīng)物質(zhì)除了SiO2還有Al2O3,故答案為:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(2)因?yàn)V液①中的溶質(zhì)主要是FeSO4,所一先加幾滴KSCN溶液,再加幾滴氯水,觀察溶液是否變?yōu)榧t色,故答案為:取少許濾液①于試管中,滴入幾滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,然后滴入幾滴氯水,溶液變?yōu)榧t色,說明其中含有Fe2+;
(3)從 TiOSO4→H2TiO3是物質(zhì)水解的過程,加熱能夠促進(jìn)水解的進(jìn)行,故答案為:促進(jìn)TiOSO4的水解;
(4)因TiO2作陰極,得到電子,被還原,得到單質(zhì)Ti,故答案為:TiO2 +4e-=Ti+2O2-;
(5)因減少生成物的濃度,平衡正向移動(dòng),故答案為:碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)減小產(chǎn)物濃度使平衡向右移動(dòng),導(dǎo)致反應(yīng)順利進(jìn)行.
點(diǎn)評(píng):本題涉及金屬的冶煉原理、電解原理、亞鐵離子的檢驗(yàn)以及化學(xué)平衡的移動(dòng)原理等方面的知識(shí),屬于綜合知識(shí)的考查,難度不大.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?武昌區(qū)模擬)鈦是一種重要的金屬,工業(yè)上用鈦鐵礦(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制鈦白粉(TiO2),TiO2常通過兩種方法還原可制得Ti.
其中,2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.回答下列問題.
(1)凈化鈦礦石時(shí),需用濃氫氧化鈉溶液來處理,該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2 +H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2 +H2O

(2)濾液①中的溶質(zhì)主要是FeSO4,檢驗(yàn)其中Fe2+的方法是:
取少許濾液①于試管中,滴入幾滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,然后滴入幾滴氯水,溶液變?yōu)榧t色,說明其中含有Fe2+
取少許濾液①于試管中,滴入幾滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,然后滴入幾滴氯水,溶液變?yōu)榧t色,說明其中含有Fe2+

(3)從TiOSO4→H2TiO3需要加熱,則加熱的目的是
促進(jìn)TiOSO4的水解
促進(jìn)TiOSO4的水解

(4)電解TiO2來獲得Ti是以TiO2作陰極,石墨為陽極,熔融CaO為電解液,用碳?jí)K作電解槽池.其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
TiO2 +4e-=Ti+2O2-
TiO2 +4e-=Ti+2O2-

(5)因?yàn)門iO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g);△H=+151kJ/mol反應(yīng)難于發(fā)生,所以工業(yè)上不能直接由TiO2和Cl2反應(yīng)來制取TiCl4.當(dāng)反應(yīng)體系中加入碳后,反應(yīng)分如下兩步進(jìn)行(如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱相同).
2C(s)+O2(g)=2CO (g);△H=-221kJ/mol.
TiO2(s)+2C (s)+2Cl2 (g)  TiCl4 (l)+2CO (g);△H=
-70 kJ/mol
-70 kJ/mol

(6)從化學(xué)平衡的角度解釋:往TiO2和Cl2反應(yīng)體系中加入碳后,能使反應(yīng)TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g)順利進(jìn)行的原因是
碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)減小產(chǎn)物濃度,導(dǎo)致平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),使反應(yīng)順利進(jìn)行
碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)減小產(chǎn)物濃度,導(dǎo)致平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),使反應(yīng)順利進(jìn)行

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年武漢市高三新起點(diǎn)調(diào)研測(cè)試化學(xué)試卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

(11分)鈦是一種重要的金屬,工業(yè)上用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3 ,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2 等雜質(zhì))為原料制鈦白粉(TIO2 ) , TiO2常通過兩種方法可制得 Ti。

       其中, 2H2SO4+ FeTiO3 = TiOSO4+ FeSO4+ 2H2O ;卮鹣铝袉栴}。

(l)凈化鈦礦石時(shí),需用濃氫氧化鈉溶液來處理,該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有:

SiO2+2NaOH =Na2SiO3 + H2O 和          

(2)濾液①中的溶質(zhì)主要是 FeSO4,檢驗(yàn)其中Fe2+的方法是:          

(3)從 TiOSO4→H2TiO3需要加熱,則加熱的目的是:              。

(4)電解 TiO2來獲得 Ti 是以 TiO2作陰極,石墨為陽極,熔融CaO為電解液,用碳?jí)K作電解槽池。其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:                                       

(5)從化學(xué)平衡的角度解釋:往TiO2和Cl2反應(yīng)體系中加人焦炭后,能使反應(yīng) TIO2(s) + 2C12 (g)TICl4(l) +O2 (g)順利進(jìn)行的原因是:                                    

 

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科目:高中化學(xué) 來源:武昌區(qū)模擬 題型:填空題

鈦是一種重要的金屬,工業(yè)上用鈦鐵礦(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制鈦白粉(TiO2),TiO2常通過兩種方法還原可制得Ti.
其中,2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.回答下列問題.
(1)凈化鈦礦石時(shí),需用濃氫氧化鈉溶液來處理,該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和______.
(2)濾液①中的溶質(zhì)主要是FeSO4,檢驗(yàn)其中Fe2+的方法是:
______.
(3)從TiOSO4→H2TiO3需要加熱,則加熱的目的是______.
(4)電解TiO2來獲得Ti是以TiO2作陰極,石墨為陽極,熔融CaO為電解液,用碳?jí)K作電解槽池.其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為______.
(5)因?yàn)門iO2 (s)+2Cl2 (g)
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TiCl4(l)+O2 (g);△H=+151kJ/mol反應(yīng)難于發(fā)生,所以工業(yè)上不能直接由TiO2和Cl2反應(yīng)來制取TiCl4.當(dāng)反應(yīng)體系中加入碳后,反應(yīng)分如下兩步進(jìn)行(如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱相同).
2C(s)+O2(g)=2CO (g);△H=-221kJ/mol.
TiO2(s)+2C (s)+2Cl2 (g) 
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 TiCl4 (l)+2CO (g);△H=______.
(6)從化學(xué)平衡的角度解釋:往TiO2和Cl2反應(yīng)體系中加入碳后,能使反應(yīng)TiO2 (s)+2Cl2 (g)
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TiCl4(l)+O2 (g)順利進(jìn)行的原因是______.
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科目:高中化學(xué) 來源:模擬題 題型:填空題

鈦是一種重要的金屬,工業(yè)上用鈦鐵礦(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制鈦白粉(
TiO2),TiO2常通過兩種方法還原制得Ti。
已知:2H2SO4+FeTiO3==TiOSO4+FeSO4 +2H2O. 回答下列問題:
(1)凈化鈦礦石時(shí),需用濃氫氧化鈉溶液來處理,該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ H2O和___。
(2)濾液①中的溶質(zhì)主要是FeSO4,檢驗(yàn)其中Fe2+的方法是___。
(3) TiOSO4是一種強(qiáng)酸弱堿鹽。從TiOSO4→H2TiO3需要加熱,則加熱的目的是____。
(4)電解TiO2來獲得Ti是以TiO2作陰極,石墨作陽極,熔融CaO為電解液,用碳?jí)K作電解槽。其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___。
(5)因?yàn)榉磻?yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g) △H=+151 kJ.mol-1難于發(fā)生,所以工業(yè)上不能直接由TiO2
Cl2反應(yīng)來制取TiCl4。當(dāng)反應(yīng)體系中加入炭粉后,反應(yīng)分如下兩步進(jìn)行:
2C(s) +O2 ( g)=2CO( g) △H1= -221 kJ . mol-1
TiO2(s) +2C(s) +2Cl2(g)TiCl4 (l) +2CO( g) △H2 則△H2=____。

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