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          金屬鈦素有“太空金屬”“未來金屬”等美譽。工業上以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)為原料制備二氧化鈦并得到副產品FeSO4?7H2O的工藝流程如圖所示。
          已知:酸溶時發生的化學方程式為FeTiO3+2H2SO4═FeSO4+TiOSO4+2H2O。
          回答下列問題:
          (1)TiOSO4中Ti元素的化合價為
          +4
          +4
          ,金屬A為
          Fe
          Fe
          (填化學式)。
          (2)“鈦液Ⅰ”需冷卻至70℃左右,若溫度過高會導致產品TiO2回收率降低,原因是
          溫度過高會導致TiOSO4提前水解,產生H2TiO3沉淀
          溫度過高會導致TiOSO4提前水解,產生H2TiO3沉淀

          (3)向“鈦液Ⅱ”中加入Na2CO3粉末易得到固體H2TiO3。請結合平衡移動原理和化學用語解釋其原因:
          TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+,加入的Na2CO3粉末與H+反應,降低了溶液中c(H+),促進水解平衡向生成H2TiO3的方向移動
          TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+,加入的Na2CO3粉末與H+反應,降低了溶液中c(H+),促進水解平衡向生成H2TiO3的方向移動

          (4)判斷H2TiO3固體已經洗凈的實驗方案是
          取少許最后一次洗滌液于試管中,加入BaCl2溶液,若不產生白色沉淀,說明H2TiO3沉淀已洗凈
          取少許最后一次洗滌液于試管中,加入BaCl2溶液,若不產生白色沉淀,說明H2TiO3沉淀已洗凈

          (5)測定樣品中TiO2純度的方法:稱取0.20g樣品放入錐形瓶中,加入硫酸和硫酸銨的混合溶液,加強熱使其溶解;冷卻后,加入一定量的稀鹽酸得到含TiO2+的溶液;加入金屬鋁,將TiO2+全部轉化為Ti3+;待過量的金屬鋁完全溶解并冷卻后,加入KSCN溶液作指示劑,用0.10mol?L-1的NH4Fe(SO42溶液滴定至終點。(已知:Ti3++Fe3++H2O═TiO2++Fe2++2H+)。
          ①滴定至終點時的現象為
          當滴入最后一滴NH4Fe(SO42溶液時,溶液變成血紅色,且半分鐘內不褪色
          當滴入最后一滴NH4Fe(SO42溶液時,溶液變成血紅色,且半分鐘內不褪色

          ②配制100mL 0.10mol?L-1NH4Fe(SO42溶液,需要的玻璃儀器有
          100mL容量瓶
          100mL容量瓶
          膠頭滴管
          膠頭滴管
          、玻璃棒、燒杯等。
          ③重復上述操作3次,記錄實驗數據如下表,樣品中TiO2的質量分數為
          96
          96
          %,若實驗中觀察讀數時,滴定前仰視,滴定后俯視,則會導致測定結果
          偏低
          偏低
          (填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
          序號 滴定前讀數/mL 滴定后讀數/mL
          1 0.00 24.01
          2 1.00 24.99
          3 0.00 25.00

          【答案】+4;Fe;溫度過高會導致TiOSO4提前水解,產生H2TiO3沉淀;TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+,加入的Na2CO3粉末與H+反應,降低了溶液中c(H+),促進水解平衡向生成H2TiO3的方向移動;取少許最后一次洗滌液于試管中,加入BaCl2溶液,若不產生白色沉淀,說明H2TiO3沉淀已洗凈;當滴入最后一滴NH4Fe(SO42溶液時,溶液變成血紅色,且半分鐘內不褪色;100mL容量瓶;膠頭滴管;96;偏低
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:3引用:1難度:0.5
          相似題
          • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
             
            ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            (5)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
          • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗
            Fe3+已經除盡的試劑是
             

            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
             

            (5)煅燒A的反應方程式是
             

            (6)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
          • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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