Question

選修：化學(xué)與技術(shù)】（金屬鈦(Ti)因其硬度大、熔點(diǎn)高、常溫時(shí)耐酸堿腐蝕等性質(zhì)被廣泛用在高新科技材料和航天領(lǐng)域中。“硫酸法”生產(chǎn)鈦的原料是鈦鐵礦(主要成分是：FeTiO₃，還含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金屬元素及脈石等雜質(zhì))；主要生產(chǎn)流程如下：

已知反應(yīng)：①將鈦鐵礦與濃H₂SO₄煮解：FeTiO₃＋2H₂SO₄(濃)△TiOSO₄(硫酸氧鈦)＋FeSO₄＋2H₂O。②加水熱分解硫酸氧鈦：TiOSO₄＋(n＋1)H₂O△TiO₂·nH₂O＋H₂SO₄。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）副產(chǎn)品甲是____________，可循環(huán)利用的物質(zhì)是___________________________。
（2）上述生產(chǎn)流程中加入鐵屑的目的是_______________________________________。
（3）寫(xiě)出中間產(chǎn)品乙與焦炭、氯氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)的方程式為：________________。
（4）“硫酸法”生產(chǎn)鈦排放的廢液對(duì)水體有哪些污染，請(qǐng)指出主要的兩點(diǎn)：
①_________________________________；②_______________________________。
針對(duì)其中一項(xiàng)污染，提出處理的方法：                                  。

Answer 1

（1）FeSO₄·7H₂O（名稱、俗名亦可） 硫酸（H₂SO₄）
（2）防止Fe²⁺被氧化（合理答案均計(jì)分）
（3）TiO₂＋2Cl₂＋2C高溫TiCl₄＋2CO（3分）（寫(xiě)CO₂也給分）
（4）①酸污染 ②重金屬離子（Cu²⁺、Cr³⁺等）污染（合理答案均計(jì)分）
中和法、沉淀法（合理答案均計(jì)分）

試題分析：（1）從流程圖硫酸與過(guò)量的鐵反應(yīng)可知，副產(chǎn)品甲是FeSO₄·7H₂O，可循環(huán)利用的物質(zhì)是硫酸。
（2）生產(chǎn)流程中加入鐵屑的目的是防止Fe²⁺被氧化；
（4）“硫酸法”是酸性，會(huì)產(chǎn)生酸污染；與Ti共存的其它重金屬的廢液對(duì)水體有污染。
產(chǎn)生酸污染可以加入石灰中和，重金屬離子污染可通過(guò)沉淀法除去。