金属钛被称为“未来金属”,它具有硬度大,熔点高,耐腐蚀等特点.某工厂以钛铁矿(主要成分FeTiO3)为主

2025-03-13 02:02:56
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回答1:

(1)钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,加入铁屑,可防止Fe2+氧化,2Fe3++Fe=3Fe2+,亚铁离子易被氧化为铁离子,检验副产品甲是否变质,只要检验其中是否有铁离子即可,实验方法是:取副产品甲少许溶于水,滴加适量KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,如果变血红色,证明已经变质,否则没变质,
故答案为:防止Fe2+氧化;取副产品甲少许溶于水,滴加适量KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,如果变血红色,证明已经变质,否则没变质;
(2)由溶液I获得甲晶体,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到晶体,除烧杯、漏斗外,过滤操作还要用到另一种玻璃仪器为玻璃棒,玻璃棒在此操作中的主要作用是玻璃棒搅拌加速溶解,且使各反应物充分接触,加快反应速率提高反应物的浸出率;
故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤;玻璃棒,搅拌加速溶解,且使各反应物充分接触,加快反应速率提高反应物的浸出率;
 (3)TiO2变为TiCl4的反应是二氧化钛和碳、氯气反应生成,反应的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2=
 高温 
 
TiCl4+2CO;煅烧钛酸可以得到二氧化钛,电解熔融的二氧化钛可以得到金属钛,即TiO2
 通电 
 
Ti+O2↑,优点:工艺简便且原子利用率高,对环境无污染,缺点:耗能高,
故答案为:TiO2+2C+Cl2=
 高温 
 
TiCL4+2CO,优点:工艺简便且原子利用率高,对环境无污染缺点:耗能高;
(4)该工艺中消耗33.6LCl2(标况),物质的量=
33.6L
22.4L/mol
=1.5mol,依据反应FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O,TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO,
得到FeSO4?7H2O~TiOSO4~TiO2~2Cl2
       1                       2
      0.75 mol                     1.5mol
晶体质量=0.75mol×278g/mol=208.5g;
故答案为:208.5g;