鈦(Ti)被譽為21世紀金屬。冶煉鈦的主要原料是含F(xiàn)e2O3的鈦鐵礦(FeTiO3),其生產(chǎn)過程如下:

已知:TiOSO4可溶于水且易水解,H2TiO3難溶于水。試回答下列問題:
(1)步驟②的主要實驗操作是冷卻、結(jié)晶、     (填操作名稱);步驟④在實驗室中常將試劑置于    (填儀器名稱)中加強熱。
(2)步驟③中加入熱水的作用是                   。
(3)步驟④中硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在空氣中煅燒生成鐵紅、水和三氧化硫,寫出該反應(yīng)的化學方程式:                        。
(4)步驟②所得到的硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)是目前工業(yè)上處理含鉻有毒廢水常用的化學試劑,二者反應(yīng)后(Cr由+6價轉(zhuǎn)化為+3價)可以轉(zhuǎn)化為有重要工業(yè)價值的鐵氧體復合氧化物(常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制備該鐵氧體復合氧化物,試求在酸性的含鉻廢水中,加入FeSO4·7H2O的質(zhì)量應(yīng)為廢水中六價鉻(相當于CrO3)質(zhì)量的             倍。
(共13分) 
(1)過濾     (2分) 坩堝 (2分)
(2)加熱、稀釋有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3(2分)
(3)4FeSO4·7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O (3分)
(4) 13.9 (4分)

試題分析:工藝流程題解題的關(guān)鍵是搞清加入什么物質(zhì),發(fā)生什么反應(yīng),如何分離,要將工藝的流程轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的流程。首先在鈦鐵礦和Fe2O3中加入H2SO4溶解,再加入Fe進行還原,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,然后通過冷卻、結(jié)晶、過濾得到FeSO4·7H2O固體以及濾液,在濾液中加入熱水,促使TiO2+發(fā)生水解生成H2TiO3,最后轉(zhuǎn)化為Ti。
(4)FeO·FeyCrxO3中,Cr為+3價,F(xiàn)e為+3價,故x+y=2,根據(jù)電子得失守恒有Fe:Cr=3:1,可以設(shè)x=0.5,y=1.5;可以得出量的關(guān)系為2.5FeSO4·7H2O~0.5CrO3,故質(zhì)量比為(2.5×278):0.5×100=13.9。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

為探究Cl2、漂白粉的制備及有關(guān)性質(zhì),某興趣小組設(shè)計并進行了以下實驗探究。請回答以下問題:
(1)實驗室擬用下列裝置制備干燥純凈的氯氣,請按照氣體從左向右流動的方向?qū)x器進行連接:H→_______、_______→_______、_______→_______;其中廣口瓶Ⅱ中的試劑為_______。
    
(2)寫出工業(yè)上用氯氣和石灰乳制取漂白粉的化學反應(yīng)方程式_______;
(3)實驗室有一瓶密封不嚴的漂白粉樣品,其中肯定存在CaCl2。請設(shè)計實驗,探究該樣品中除CaCl2外還含有的其他固體物質(zhì)。
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:該漂白粉未變質(zhì),還含有Ca(ClO)2
假設(shè)2:該漂白粉全部變質(zhì),還含有______;
假設(shè)3:該漂白粉部分變質(zhì),還含有Ca(ClO)2和CaCO3。
②設(shè)計實驗方案,進行實驗。請在下表中寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
限選用的儀器和藥品:試管、滴管、帶導管的單孔塞、蒸餾水、自來水、品紅溶液、1 mol·L-1 HCl溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必檢驗Ca2+和Cl-。)
 
實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1
取少量上述漂白粉于試管中,先加入     溶解后,再把生成的氣體通入     
       ,則假設(shè)1成立;
       ,則假設(shè)2或假設(shè)3成立。
步驟2
已確定漂白粉變質(zhì),則另取少量上述漂白粉于試管中,先加入適量1 mol·L-1 HCl溶液,再加入    。
       ,則假設(shè)2成立;
       ,則假設(shè)3成立。
 

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

I.下圖表示從固體混合物中分離Q的2種方案,請回答有關(guān)問題。

(1)選用方案(i)時,Q應(yīng)該具有的性質(zhì)是_____________,殘留物應(yīng)該具
有的性質(zhì)是__________________________________。
(2)選用方案(ii)從某金屬粉末(含有Au、Ag和Cu)中分離Au,加入的試劑為____________。
(3)為提純某Fe2O3樣品(主要雜質(zhì)有SiO2.Al2O3),參照方案(i)和(ii),請設(shè)計一種以框圖形式表示的實驗方案(注明物質(zhì)和操作):
______________________________________________________________________________。
Ⅱ.某種含有少量氧化鈉的過氧化鈉樣品(己知樣品質(zhì)量為1.560g、錐形瓶和水的質(zhì)量為
190.720g),利用右下圖所示裝置測定混合物中Na2O2的質(zhì)量分數(shù),每隔相同時間讀得電
子天平的數(shù)據(jù)如下表:

(4)寫出Na2O2與H2O反應(yīng)的化學方程式:________________________________________.
(5)計算Na2O2質(zhì)量分數(shù)時,必需的數(shù)據(jù)是_________________________________________.
不必作第6次讀數(shù)的原因是_____________________________________________________.
(6)測定上述樣品(1.560g)中Na2O2質(zhì)量分數(shù)的另一種方案,其操作流程如下:

操作②的名稱是____________,該方案需直接測定的物理量是_____________ ,測定過程中
需要的儀器有電子天平、蒸發(fā)皿、酒精燈,還需要___________、__________(固定、夾
持儀器除外),在轉(zhuǎn)移溶液時,如溶液轉(zhuǎn)移不完全,則Na2O2質(zhì)量分數(shù)的測定結(jié)果_______(填
“偏大”、“偏小”或“不變”)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

多彩水泥的添加劑是CoCl2-6H2O。工定是以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì)制取CoCl2·6H2O的一種新工藝流程如下圖:

已知:①鈷與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為:Co+2HCl   CoCl2+H2
②CoCl2·6H2O溶點86oC,易溶于水、乙醚等;常溫下穩(wěn)定無毒,加熱至110oC~120OC時,失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷。
③部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
請回答下列問題:
(1)上述流程中的試劑a可能為        ;其作用是                           ;
(2)加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至b,b的范圍是                ;
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
開始沉淀(pH)
2.3
7.5
7.6
3.4
完全沉淀(pH)
4.1
9.7
9.2
5.2
 
(3)操作1是             ;濾渣的成分為                ;
(4)操作2的過程為蒸發(fā)濃縮、              和過濾。
(5)制得的CoCl2·6H2O需減壓烘干的原因是                                    。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

不用其他試劑無法鑒別的一組溶液是
A.氯化鐵溶液和氯化銅溶液
B.硫酸鈉溶液和氯化鈉溶液
C.氯化鋁溶液和氫氧化鈉溶液
D.硫酸溶液和碳酸鈉溶液

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

某化學興趣小組同學在馓“證明海帶中存在碘元素”的實驗時,對課本上的描述:“海帶灼燒后的灰燼中碘元素以I-形式存在”產(chǎn)生了疑問。久置KI固體被氧化變質(zhì),呈淺黃色(有I2),KI固體直接加熱時,為什么不被氧化呢?因此,小組同學針對I-被氧化條件除了氧氣之外還需要什么條件進行了實驗探究。
【提出假設(shè)】根據(jù)久置KI固體會被氧化而變質(zhì),結(jié)合空氣的成分,首先排除    和稀有氣體的影響。然后對KI變質(zhì)條件提出合理假設(shè):
假設(shè)一:需要H2O的參與;
假設(shè)二:需要CO2的參與;
假設(shè)三:                      。
【實驗驗證】
(1)為了驗證假設(shè)二,小組同學設(shè)計了以下實驗方案;取10mLKI溶液(濃度較大)于5支試管中,向試管中通入CO2氣體或者滴加鹽酸。一段時間后對比試管中的顏色深淺,之后向試管中滴入淀粉溶液,再次對比試管中的顏色深淺,具體實驗現(xiàn)象見下表:
試管序號
1
2
3
4
5
通入CO2時間/min
0
1
5
 
 
滴加鹽酸/滴
0
 
 
3
6
溶液中顏色對比
無色
淺黃色→黃色(依次加深)
滴加淀粉溶液后的顏色對比
無色
淺藍色→藍色(依次加深)
 
小組同學通過實驗現(xiàn)象深入思考了CO2在反應(yīng)過程中的作用,得出結(jié)論:CO2氣體同鹽酸一樣在KI被氧化的過程中提供           環(huán)境。
寫出此實驗中CO2與KI反應(yīng)的化學方程式                    。
(2)為了驗證I-被氧化是否必須要有H2O的參與,小組同學設(shè)計了以下實驗驗證:
實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①取一份純凈的KI固體,分成兩等份;
 
②一份加入到裝有           的集氣瓶A中;
一份加入到裝有           的集氣瓶A中;
③幾天后觀察。
 
 
【交流提高】
由于空氣中CO2和水蒸氣的含量很低,導致在加熱KI的過程中這兩種氣體很容易被“驅(qū)散”,不能很好地與KI接觸,KI自然就不能被氧化。長時間保存碘化鉀需要避光、         。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

海水是巨大的資源寶庫。下圖是人類從海水資源獲取某些重要化工原料的流程示意圖。

回答下列問題:
(1)操作A是_________________(填實驗基本操作名稱)。用何種方法知道海水曬鹽的過程中溶液里食鹽含量在逐漸提高?________
a.分析氯化鈉含量      b.測定溶液密度        c.觀察是否有沉淀析出
(2)操作B需加入下列試劑中的一種,最合適的是______(選填編號)。
a.氫氧化鈉溶液      b.澄清石灰水      c.石灰乳      d.碳酸鈉溶液
(3)向苦鹵中通入Cl2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________,操作C是_______________________________。
(4)上圖中虛線框內(nèi)流程的主要作用是_______________________;與之目的相同的流程在上圖中還有幾處,試指出其中一處________________________。
(5)將MgCl2轉(zhuǎn)化為Mg時獲得的副產(chǎn)品是_____________,用化學方程式表示該物質(zhì)的某種用途______________________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

現(xiàn)有三組混合物:① 苯和水、② 汽油和柴油、③ 碘和氯化鈉溶液,正確的分離方法依次是
A.分液、萃取、蒸餾B.萃取、蒸餾、分液
C.分液、蒸餾、萃取D.蒸餾、萃取、分液

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)實驗原理.方法和結(jié)論都正確的是(    )
A.向飽和FeCl3溶液中滴加過量氨水,可制取Fe(OH)3膠體
B.取少量溶液X,向其中加入適量新制氯水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說明X溶液中一定含有Fe2
C.室溫下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入適量NaOH溶液,振蕩.靜置后分液,可除去苯中少量苯酚
D.已知I3I2+I,向盛有KI3溶液的試管中加入適量CCl4,振蕩靜置后CCl4層顯紫色,說明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大

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