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工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的某工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分
為鈦酸亞鐵( FeTiO3).其中一部分鐵元素在風化過程中會轉化為+3價。

完成下列填空:
(1)步驟②中,用鐵粉將Fe3轉化為Fe2的反應的離子方程式為____。
(2)步驟③中,實現混合物的分離是利用物質的____(填字母序號)。
a.熔沸點差異    b溶解性差異    c氧化性、還原性差異
(3)步驟②、③、④中,均需進行的操作是____(填操作名稱)。
(4)可利用生產過程中的廢液與軟錳礦(主要成分MnO2)反應生產硫酸錳,則反應的離子方程式為                
(5)利用下圖裝置,石墨作陽極,鈦網作陰極,熔融CaF2-CaO做電解質,可獲得金屬鈣,鈣再作為還原劑,可還原二氧化鈦制各金屬鈦。

①陽極所發(fā)生的反應為________。
②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是____。
(6)_T業(yè)上用4.0噸鈦鐵礦制得1. 6噸的二氧化鈦,則鈦鐵礦中鈦元素的質量分數是____。
(假設生產過程中鈦沒有損失)

(1) 2Fe3++Fe=3Fe2+    (2分)     (2) b    (2分)    (3) 過濾   (2分)
(4) MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O    (2分)
(5)① 2O2-—4e-+C=CO2↑   (2分) 
② 制備TiO2時,電解槽發(fā)生反應:2CaO2Ca+O2↑,2Ca+ TiO2="Ti" +2CaO,可知CaO的總量不會變(3分) (合理答案給分)
(6) 24%    (2分)

試題分析:(1)見答案(2)將FeSO4·7H2O從溶液中分離出來,利用了物質溶解性的差異(3)步驟②、③、④均是固液分離(4)廢液中含有H+和Fe2+具有還原性,與MnO2發(fā)生氧化還原反應(5)由圖可知,O2-在陽極放電,石墨電極參與反應生成了CO2
(6)Ti ~    TiO2
48     80
m= 0.96t  1.6t
則鈦鐵礦中鈦元素的質量分數是0.96÷4.0×100%=24%
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

水資源非常重要,雖然地球70%的面積被海水所包圍,但淡水的比例只有2.5%,且其中絕大部分以冰川和其他形式存在,實際能夠用來飲用的水不足全球淡水總量的1%。下列關于水的說法錯誤的是(  )。
A.蒸餾法是海水淡化的方法之一
B.淡水的密度小于海水的密度
C.融化的雪水中礦物質含量比深井水中的少
D.0 ℃以上,溫度越高,水的密度越小

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

在元素周期表中,鋁在硼的正下方,它們有很多相似的化學性質,可以形成許多組成和性質類似的化合物。單質硼可以通過硼鎂礦Mg2B2O5·H2O來制取。

(1)寫出步驟①的化學方程式                         
(2)寫出步驟②的離子方程式                         ,
(3)寫出表示溶液a物料守恒的關系                    
(4)步驟③中加入稀H2SO4的作用是                   ;
(5)將制得的粗硼在一定條件下反應全部生成BI3,BI3熱分解可以得到純凈的單質硼。0.25 g粗硼制成的BI3分解得到的I2全部被收集后,用2.00 mol/L Na2S2O3溶液滴定,達到滴定終點時消耗27.00 mL Na2S2O3溶液。(已知:I2+2S2O322I+S4O62
①滴定過程中所用的指示劑為         ,滴定終點的現象是                ;
②粗硼中硼的含量為____          
(6)利用硼砂晶體(Na2B4O7?10H2O)可制備過硼酸鈉,它是一種優(yōu)良的漂白劑,被廣泛應用于洗衣粉、漂白粉、洗滌劑中。已知純凈的過硼酸鈉晶體中各元素的物質的量之比為以n(Na):n(B):n(H):n(O)=1:1:n:7。取過硼酸鈉晶體在70℃以上加熱將逐步失去結晶水,測得固體質量隨溫度的變化如圖所示,則乃時所得晶體的化學式為             ,請寫出簡要的解題過程。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產工藝如下:

已知:①2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O(條件:溫度較低)
②6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O(條件:溫度較高)
(1)該生產工藝應在             (填“溫度較高”或“溫度較低”)情況下進行;
(2)寫出工業(yè)上制取Cl2的化學方程式                                            
(3)在“反應液I”中加KOH固體的目的是                             
(4)加入硝酸鐵溶液生成反應液Ⅱ的化學方程式:                                
(5)從“反應液Ⅱ”中分離出K2FeO4后,會有副產品                            (寫化學式),它們都是重要的化工產品,具體說出其中一種物質的用途             
(6)將適量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42) =1.0 mmol·L-1的試樣,將試樣分別置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中,測定c(FeO42)的變化,結果見圖。該實驗的目的是            ;發(fā)生反應的△H      0(填“>”、“<”或“=”)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

海水資源的綜合利用十分重要,不需要通過化學變化就能夠從海水中獲得的物質是
A.食鹽、淡水B.鈉、鎂C.燒堿、氯氣D.溴、碘

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

冶煉金屬的三種常用方法是:①熱分解法  ②熱還原法  ③電解法。(填序號)
(1)冶煉鋁用到的方法是        
(2)冶煉鐵的常用方法是        。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

地球的海水總量約有1.4×1018t,是人類最大的資源庫。
(1)如圖利用海水得到淡水的方法為                

(2)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術,其原理如下圖。a是電源的          極;Ⅰ口排出的是          (填“淡水” 或“濃水”)。

(3)海水淡化后的濃水中含大量鹽分(主要含有Mg2、Ca2+、Fe3和SO42),排入水中會改變水質,排到土壤中會導致土壤鹽堿化,故不能直接排放,可以與氯堿工業(yè)聯產。
電解前需要把濃水精制,所需試劑主要包括:HCl、NaOH、BaCl2、Na2CO3等),其中HCl的作用主要是                               。
(4)鈾是核反應最重要的燃料,其提煉技術直接關系著一個國家核工業(yè)或核武器的發(fā)展水平,海水中鈾以UCl4形式存在(以離子形式存在),每噸海水只含3.3毫克鈾,海水總量極大,鈾總量相當巨大。不少國家正在探索海水提鈾的方法,F在,已經研制成功一種螯合型離子交換樹脂,它專門吸附海水中的鈾,而不吸附其他元素。其反應原理為:___________________________(樹脂用HR代替),發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生并得到含鈾的溶液,其反應原理為:________________________。
(5)離子交換樹脂法是制備純水(去離子水) 的主要方法。某陽離子交換樹酯的局部結構可寫成(如圖)。該陽離子交換樹脂是由單體苯乙烯和交聯劑對二乙烯基苯聚合后再經            反應得到的。自來水與該離子交換樹脂交換作用后顯          (填“酸性”、“堿性”或“中性”)。

(6)中國《生活用水衛(wèi)生標準》中規(guī)定,水的總硬度不能過大。如果硬度過大,飲用后對人體健康與日常生活有一定影響。暫時硬水的硬度是由       (填陰離子符號)引起的,經      (填操作名稱)后可被去掉。永久硬水的硬度可由離子交換法去掉。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

用石灰乳、石灰氮(CaCN2)和煉廠氣(含H2S)反應,既能凈化尾氣,又能獲得應用廣泛的CS(NH2)2(硫脲),其部分工藝流程如下:

(1)高溫下,H2S存在下列反應:2H2S(g) 2H2(g)+S2(g),其平衡常數表達式為K=。
(2)用石灰乳吸收H2S制取Ca(HS)2需要在低溫下進行,其原因是         ;過濾得到的濾渣可再利用,濾渣的主要成分是          (填化學式)。
(3)合成硫脲需長時間攪拌,并在較高溫度(80℃-85℃)下進行,其目的是      。
Ca(HS)2與CaCN2在水溶液中合成硫脈的化學方程式為                            
(4)化合物X與硫脲互為同分異構體,X加入FeCl3溶液中,溶液顯紅色,X的化學式為         

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

目前世界上最重要的氣態(tài)化石燃料是(     )
A.水煤氣B.一氧化碳C.天然氣D.氫氣

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