Question

【題目】鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白(TiO2)是目前最好的白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦，我國的鈦鐵礦儲量居世界首位。用含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制取TiO2的流程如下：

（1）步驟①加Fe的目的是________________________________________________________；步驟②冷卻的目的是________________________________________________________。

（2）上述制備TiO2的過程中，可以利用的副產物是______________________。

（3）由金紅石(TiO2)制取單質Ti，涉及到的步驟為TiO2―→TiCl4Ti，反應TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar氣氛中進行的理由是_________________________。

Answer 1

【答案】將Fe3＋還原為Fe2＋ 析出(或分離、或得到)FeSO4·7H2O FeSO4·7H2O 防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O2(或CO2、N2)反應

【解析】

（1）鐵粉的作用由步驟①的前后以及最后所得產物中的FeSO47H2O分析，不難得出是為了除去混合溶液中的Fe3+；

（2）步驟②冷卻的目的由操作過濾和得到的物質是FeSO47H2O可得，是為降低FeSO47H2O的溶解度；

（3）Mg是活潑金屬，能與空氣中多種物質反應，因此可得出Ar氣作用為保護氣，防止Mg和空氣中物質反應。

（1）由框圖所示流程分析可知，要將TiO2+與Fe3+、Fe2+分離，需要先加入鐵粉將Fe3+還原為Fe2+，趁熱過濾除去殘渣，再將濾液冷卻使FeSO4·7H2O析出，步驟②冷卻的目的由操作過濾和得到的物質是FeSO47H2O可得，是為降低FeSO47H2O的溶解度，故答案為：

將Fe3＋還原為Fe2＋，析出(或分離、或得到)FeSO4·7H2O。

（2）得到的副產物為FeSO47H2O，故答案為：FeSO4·7H2O。

（3）Mg是活潑金屬，能與空氣中多種物質反應，因此可得出Ar氣作用為保護氣，防止Mg和空氣中物質反應，故答案為：防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O2(或CO2、N2)反應。