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    工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分铁元素在风化过程中会转化为＋3价。

    已知：TiOSO4遇水会水解。
    (1)步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的离子方程式为_______________________
    (2)步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的________(填字母序号)。
    a．熔、沸点差异　     b．溶解性差异　   c．氧化性、还原性差异
    (3)步骤②、③、④中，均需要进行的操作是________(填操作名称)。
    (4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2＋转化为H2TiO3的原理：
    ____________________________________________________________。
    (5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为__________________________________
    (6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
    写出阳极的电极反应式：_________________________

    在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是______________________________________(请结合化学用语解释)。
    (1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　(2)b　(3)过滤
    (4)溶液中存在平衡：TiO2＋＋2H2O??H2TiO3＋2H＋，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H2TiO3　(5)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O　(6)①2O2－－4e－=O2↑(或C＋2O2－－4e－=CO2↑)　②制备Ti时，发生反应：2CaO2Ca＋O2↑，2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，由此可见，CaO的总量不变(或制备Ti时，阴极发生反应；2Ca2＋＋4e－===2Ca，阳极发生反应：2O2－－4e－===O2↑，2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，由此可见，CaO的总量不变)
    (1)步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。(2)步骤③中，冷却结晶是利用物质在不同温度下的溶解性差异来实现混合物的分离的。(3)分析流程图可知，步骤②、③、④中均需进行的操作是过滤。(4)步骤③所得溶液中存在平衡：TiO2＋＋2H2O??H2TiO3＋2H＋，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H2TiO3。(5)废液中主要含有硫酸和硫酸亚铁，与软锰矿反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。(6)①电解槽的阳极发生氧化反应：2O2－－4e－=O2↑(或C＋2O2－－4e－=CO2↑)。②制备金属钛时，发生反应：2CaO2Ca＋O2↑，2Ca＋TiO2Ti＋2CaO由此可见，CaO的总量不变。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    甲、乙为单质，丙、丁为化合物，它们之间存在如下图所示的转化关系。

    (1)若甲、乙均为非金属，丙为氧化物，则：
    ①乙为氧化产物时，乙可能是________(填一种物质的化学式)，按照元素周期表推测，此时反应物甲可能是________(填一种物质的化学式)；
    ②乙为还原产物时，丁所属的物质类别是________。
    (2)若该转化关系为我国古代湿法冶炼金属乙的原理，写出此反应的化学方程式________。若该转化关系为高温火法冶炼金属乙的原理，且同时生成的丁是一种有刺激性气味的气体，则丙可能为________(填一种物质的化学式)。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    下列关于铁及其化合物的说法正确的是
    A．铁与CuSO4溶液反应后滴加KSCN溶液，溶液变红
    B．FeCl2既有氧化性又有还原性
    C．除去FeCl2溶液中的少量氯化铁，可通入氯气
    D．补铁保健品中，含有+3价的铁元素

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    合肥市某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了如图所示装置进行实验。

    (1)实验过程中,观察到B中的实验现象是                                                　。
    一段时间后,观察到从C中有少量的气泡冒出,此气泡的成分是　　　             。
    (2)用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是                                                              　;
    反应结束后,不需要打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是                                 　。
    (3)反应一段时间后,他们对A中溶液的金属阳离子进行了探究。
    ①提出假设:
    假设1:溶液中只存在Fe2+;
    假设2:　                                  ; 
    假设3:溶液中存在Fe2+和Fe3+。
    ②请你设计实验验证上述假设1,写出实验操作步骤、实验现象及结论。限选试剂:酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、淀粉KI溶液、KSCN溶液。
    实验操作步骤
    		实验现象
    		结论
     
    		 
    		 
     

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，若充分反应后溶液的质量没有变化，则原混合溶液中Fe3＋和Cu2＋的物质的量浓度之比为(　　)
    A．2∶7B．1∶7C．7∶1D．5∶14

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3易升华。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如图所示:

    （1）加入吸收塔的吸收剂X应是   （填字母编号）。
    a.NaOH溶液      b.饱和食盐水        c.FeCl2溶液      d.淀粉KI溶液
    （2）取0.5 mL饱和FeCl3溶液滴入50 mL沸水中,得红褐色氢氧化铁胶体,则发生反应的离子方程式为                  。
    （3）实验室中从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的过程中,需先加入   且保持过量,然后进行的操作依次为   、冷却结晶、过滤。
    （4）将H2S气体通入FeCl3溶液中会出现浑浊,则其反应的离子方程式为          。
    （5）铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示（电极材料为石墨）,工作原理为:Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+
    则电池放电时,Cl-将移向   极（填“正”或“负”）;充电时,阴极的电极反应式为                  。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。近年来,湿法炼铜有了新进展,科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐:4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下:

    回答下列问题:
    (1)下列物质中可以用于上述流程中调节溶液pH的是　　　　(填序号)。
    A．Cu；B．Cu2(OH)2CO3；C．H2SO4；D．Fe；E.CuO
    (2)滤渣A的主要成分为　                    (写化学式)。
    (3)写出反应Ⅰ的化学方程式:　                    。
    (4)试剂a为　　　                             　。
    (5)欲从溶液中获得绿矾晶体,分离操作Ⅰ应为　　　　(写操作名称)。
    (6)生产过程中,除了试剂a、H2O可以循环使用外,还可循环使用的物质有　　　　(写化学式)。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入下列固体粉末：①FeCl2；②Fe2O3；③Zn；④KNO3，铜粉可溶解的是（  ）
    A．①②B．②④C．②③D．①④

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    铁不能与冷、热水反应，但是能与水蒸气反应。实验装置如图所示。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。请回答：

    （1）写出该反应的化学方程式         。
    （2）实验前必须对整套装置进行的操作是________，实验开始时应先点燃    （填“酒精灯”或“酒精喷灯”），实验结束时应先熄灭    （填“酒精灯”或“酒精喷灯”）。
    （3）圆底烧瓶中盛有水，该装置受热后的主要作用是               ；烧瓶里应事先放置            ，其作用是         ；干燥管中盛装的物质是________。
    （4）待硬质玻璃管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B，取少量溶液B滴加     溶液，若       （填实验现象），则说明溶液B中含有Fe3+。

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