Question

【題目】鈦(Ti)被譽為21世紀金屬。冶煉鈦的主要原料是含Fe2O3的鈦鐵礦(FeTiO3)，其生產過

程如圖：

已知：TiOSO4可溶于水且易水解，H2TiO3難溶于水。試回答下列問題：

（1）步驟②的主要實驗操作是冷卻、結晶、_________（填操作名稱）；步驟④在實驗室中常將試劑置于___________（填儀器名稱）中加強熱。

（2）步驟③中加入熱水的作用是__________________________________。

（3）步驟④中硫酸亞鐵晶體(FeSO47H2O)在空氣中煅燒生成鐵紅、水和三氧化硫，寫出該反應的化學方程式______________________________________________________________。

（4）步驟②所得到的硫酸亞鐵晶體(FeSO47H2O)是目前工業上處理含鉻有毒廢水常用的化學試劑，二者反應后(Cr由+6價轉化為+3價)可以轉化為有重要工業價值的鐵氧體復合氧化物(常用FeOFeyCrxO3表示)。欲制備該鐵氧體復合氧化物，試求在酸性的含鉻廢水中，加入FeSO47H2O的物質的量應為廢水中六價鉻(相當于CrO3)的物質的量的__________倍。

Answer 1

【答案】 過濾 坩堝 加熱、稀釋有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3 4FeSO47H2O+O2高溫2Fe2O3+4SO3+28H2O 5

【解析】試題分析：（1）結晶后析出晶體，操作為過濾；灼燒晶體失去結晶水在坩堝中進行；

（2）TiO2+生成H2TiO3的離子方程式為TiO2++2H2O＝H2TiO3↓+2H+；

（3）據氧化還原原理，反應物有氧氣，反應的化學方程式為4FeSO4·7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O；

（4）FeOFeyCrxO3中，Cr為+3價，Fe為+3價，故x+y＝2，根據電子得失守恒有Fe：Cr＝3：1，可以設x＝0.5，y＝1.5；可以得出量的關系為2.5FeSO47H2O～0.5CrO3，故物質的量之比比為5：1。