分析 流程分析:第①步加酸溶解生成TiO2+和Fe2+,第②步加鐵粉還原Fe3+,過濾除去濾渣,第③步冷卻結(jié)晶,過濾得到FeSO4•7H2O和含有TiO2+的溶液;第④步調(diào)節(jié)PH,使TiO2+水解生成Ti(OH)4,過濾得到Ti(OH)4;第⑤步Ti(OH)4受熱分解生成化生成TiO2.
(1)FeTiO3與H2SO4反應(yīng)生成FeSO4、TiOSO4和H2O;
(2)步驟③中,利用綠礬與TiOSO4的溶解性的差異實(shí)現(xiàn)混合物的分離;
(3)步驟②、③、④中均為分離固液混合物的操作;根據(jù)過濾的操作過程和儀器組裝來判斷用到什么儀器;
(4)升高溫度促進(jìn)水解平衡正移;
(5)生產(chǎn)過程中的廢液含有Fe2+,與MnO2發(fā)生氧化還原反應(yīng).
解答 解:(1)鈦鐵礦粉主要成分的化學(xué)式為FeTiO3,其中鐵元素的化合價(jià)為+2價(jià),氧元素的化合價(jià)為-2價(jià),鈦的化合價(jià)為+4價(jià),黑鈦液中生成的主要陽離子有TiO2+和Fe2+,F(xiàn)eTiO3與H2SO4反應(yīng)生成FeSO4、TiOSO4和H2O,則其化學(xué)反應(yīng)方程式為:FeTiO3+2H2SO4═FeSO4+TiOSO4+2H2O;亞鐵離子易被氧化,則加入鐵粉的主要目的是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+并防止Fe2+被氧化;
故答案為:FeTiO3+2H2SO4═FeSO4+TiOSO4+2H2O;將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+并防止Fe2+被氧化;
(2)步驟③中,利用綠礬與TiOSO4的溶解性的差異實(shí)現(xiàn)混合物的分離,把混合物的溶液冷卻結(jié)晶得到綠礬固體,
故答案為:b;
(3)步驟②、③、④中均為分離固液混合物的操作,則操作為過濾,灼燒固體一般在坩堝中進(jìn)行,過濾時(shí)需要制作過濾器的漏斗、固定儀器的鐵架臺、引流用的玻璃棒、承接濾液的燒杯,
故答案為:過濾;燒杯、漏斗、玻璃棒;
(4)TiO2+在一定條件下會發(fā)生水解生成Ti(OH)4和氫離子,溶液中存在平衡:TiO2++3H2O?Ti(OH)4+2H+,升高溫度促進(jìn)水解平衡正移,生成Ti(OH)4;
故答案為:溶液中存在平衡:TiO2++3H2O?Ti(OH)4+2H+,當(dāng)加入熱水稀釋、升溫后,平衡正向移動(dòng),生成Ti(OH)4;
(5)生產(chǎn)過程中的廢液含有Fe2+,與MnO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸錳,其反應(yīng)的離子方程式為:MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O,
故答案為:MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O.
點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)制備流程分析判斷,實(shí)驗(yàn)基本操作,離子方程式的書寫等,考查學(xué)生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力,注意物質(zhì)分離的流程分析判斷,物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 2-乙基丁烷 | B. | 二溴乙烷 | C. | 2-甲基丁烯 | D. | 苯甲醇 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況況下反應(yīng)過程中的能量變化 | |
B. | 表示向含Mg2+、Al3+、NH4+的鹽溶液中滴加NaOH溶液時(shí),沉淀的物質(zhì)的量與NaOH溶液體積的關(guān)系,則三種離子的物質(zhì)的量之比比為(Mg2+):(Al3+):n(NH4+)=2:3:2 | |
C. | 表示常溫下0.10 mol•L-1的CH3COOH溶液加水稀釋時(shí)溶液的pH變化 | |
D. | 表示向10.00 mL 0.050 mol•L-1鹽酸中逐滴加人0.025 mol•L-1的氨水時(shí)溶液的pH變化,其中 V1>20.00 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 甲烷的熔沸點(diǎn)比硅烷的低 | |
B. | NH3易液化 | |
C. | NH3分子比PH3分子穩(wěn)定 | |
D. | 在相同條件下,H2O的沸點(diǎn)比H2S的沸點(diǎn)高 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 電流方向從B極沿導(dǎo)線經(jīng)小燈泡流向A極 | |
B. | A為電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng) | |
C. | A極的電極反應(yīng)式為 | |
D. | 當(dāng)外電路中有0.2mole-轉(zhuǎn)移時(shí),進(jìn)入A極區(qū)的H+的個(gè)數(shù)為0.2NA |
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