Question

【題目】金屬鈦(Ti)具有硬度大、熔點高、耐酸堿腐蝕的優點，被廣泛用于航空航天、醫療衛生及日常生活中。以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)為主要原料冶煉金屬鈦的生產工藝如圖所示。

回答下列有關問題：

（1）鈦鐵礦(精礦)中加入濃硫酸除生成TiOSO4外，還生成水和另外一種硫酸鹽，且反應前后Fe的化合價不變，則FeTiO3中Ti的化合價為____。

（2）上述流程圖中加入“鐵屑”的目的是___(填字母)。

A.防止Fe2+被氧化　　B.與Fe3+反應

C.防止Fe2+水解　　 D.防止Fe3+水解

（3）溶液Ⅰ經“操作a”可得固體副產品甲，則操作a的名稱為_______，副產品甲的化學式是_____。

（4）已知鈦酸難溶于水，其化學式為H2TiO3。則溶液Ⅱ中加入水，加熱時發生的化學方程式為_____。

（5）“操作b”為加熱，則中間產品乙的化學式為______。

（6）一定條件下，利用氣體丙與氫氣可合成甲醇，該合成反應的化學方程式為____________，甲醇的電子式為______。

Answer 1

【答案】+4 A 蒸發濃縮 冷卻結晶 過濾 FeSO47H2O TiOSO4+2H2OH2TiO3↓+H2SO4 TiO2 CO+2H2CH3OH

【解析】

根據氧化還原反應的本質和特征分析；根據物質的分離和提純操作及注意事項分析；

(1)FeTiO3與濃硫酸反應，生成TiOSO4、水和另外一種硫酸鹽，且反應前后Fe的化合價不變，說明未發生氧化還原反應，化合價不變，故FeTiO3中Ti的化合價為+4價；

(2)加入鐵屑的目的是防止亞鐵離子氧化，故選A；

(3)操作a后得到的固體副產物甲，根據題意及流程中信息可知，甲為綠礬，為防止綠礬在結晶過程中失去結晶水，因此該步驟為：蒸發濃縮，再冷卻，使FeSO4結晶，最后過濾，從而得到綠礬，故答案為：蒸發濃縮 、冷卻結晶、過濾，FeSO47H2O；

(4)由(1)可知溶液Ⅱ中有TiOSO4，經過過濾，故加入水發生TiOSO4的水解反應，生成H2TiO3和H2SO4，故方程式為：TiOSO4+2H2OH2TiO3↓+H2SO4；

(5)H2TiO3受熱分解是生成TiO2，故答案為：TiO2；

(6)CO和H2在一定條件下生成甲醇，甲醇分子結構中H原子滿足2電子穩定結構，C、O原子滿足8電子穩定結構，故其電子式為：，故答案為：CO+2H2CH3OH，

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