14.鈦被稱為“二十一世紀金屬”,工業(yè)上用鈦鐵礦制備金屬鈦的工藝流程如下:
已知:鈦鐵礦主要成分與濃硫酸反應的主要產(chǎn)物是TiOSO
4和FeSO
4,TiOSO
4遇水會水解.
請回答下列問題:
(1)操作1用到的玻璃儀器除燒杯外還有漏斗、玻璃棒,操作2是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾,副產(chǎn)品主要成分的化學式為FeSO
4(2)請結合化學用語解釋將TiO
2+轉化為H
2TiO
3的原理溶液中存在平衡:TiO
2++2H
2O?H
2TiO
3+2H
+,當加入熱水稀釋、升溫后,
平衡正向移動,生成H
2TiO
3(3)已知鈦的還原性介于鋁和鋅之間,估計鈦能耐腐蝕的原因之一是鈦表面形成一層致密的氧化膜(或鈦的內(nèi)部結構緊密),如果可從Za、Zn、Fe三種金屬中選一種金屬代替流程中的鎂,那么該金屬跟四氯化鈦反應的化學方程式是TiCl
4+4Na$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+4NaCl
(4)電解TiO
2來獲得Ti是以TiO
2作陰極,石墨為陽極,熔融CaO為電解質(zhì),用碳塊作電解槽,其陰極反應的電極反應式為TiO
2 +4e
-=Ti+2O
2-(5)為測定溶液中TiOSO
4的含量,首先取待測鈦液10mL用水稀釋至100mL,加過量鋁粉,充分振蕩,使其完全反應:3TiO
2++Al+6H
+═3Ti
3++AlO
3++3H
2O,過過濾后,取出濾液20.00mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示劑,用酸式滴定管(填一種玻璃儀器的名稱)滴加0.1000mol•L
-1FeCl
3溶液,發(fā)生Ti
3++Fe
3+═Ti
4++Fe
2+,當溶液出現(xiàn)紅色達到滴定終點,用去了30.00mLFeCl
3溶液,待測鈦液中TiOSO
4的物質(zhì)的量濃度是1.50mol•L
-1.