Question

选修：化学与技术】（金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中。“硫酸法”生产钛的原料是钛铁矿(主要成分是：FeTiO₃，还含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金属元素及脉石等杂质)；主要生产流程如下：

已知反应：①将钛铁矿与浓H₂SO₄煮解：FeTiO₃＋2H₂SO₄(浓)△TiOSO₄(硫酸氧钛)＋FeSO₄＋2H₂O。②加水热分解硫酸氧钛：TiOSO₄＋(n＋1)H₂O△TiO₂·nH₂O＋H₂SO₄。
请回答下列问题：
（1）副产品甲是____________，可循环利用的物质是___________________________。
（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是_______________________________________。
（3）写出中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应的方程式为：________________。
（4）“硫酸法”生产钛排放的废液对水体有哪些污染，请指出主要的两点：
①_________________________________；②_______________________________。
针对其中一项污染，提出处理的方法：                                  。

Answer 1

（1）FeSO₄·7H₂O（名称、俗名亦可） 硫酸（H₂SO₄）
（2）防止Fe²⁺被氧化（合理答案均计分）
（3）TiO₂＋2Cl₂＋2C高温TiCl₄＋2CO（3分）（写CO₂也给分）
（4）①酸污染 ②重金属离子（Cu²⁺、Cr³⁺等）污染（合理答案均计分）
中和法、沉淀法（合理答案均计分）

试题分析：（1）从流程图硫酸与过量的铁反应可知，副产品甲是FeSO₄·7H₂O，可循环利用的物质是硫酸。
（2）生产流程中加入铁屑的目的是防止Fe²⁺被氧化；
（4）“硫酸法”是酸性，会产生酸污染；与Ti共存的其它重金属的废液对水体有污染。
产生酸污染可以加入石灰中和，重金属离子污染可通过沉淀法除去。