金屬鈦及其合金密度較小,常溫下特別穩(wěn)定,耐酸堿腐蝕,韌性好,高溫下海綿狀鈦能與氧氣反應(yīng),是航空、軍工、電力等領(lǐng)域的必須金屬材料。一種以鈦鐵礦(主要成分:鈦酸亞鐵——FeTiO3)為原料制備金屬鈦的主要步驟有:
i.將鈦鐵礦用濃硫酸溶解,得到含鈦化合物和FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液
ii.向步驟i所得的溶液中加入鐵粉還原Fe3+,并在273K時析出FeSO4?7H2O晶體以除去鐵鹽
iii.將除去鐵鹽后的含鈦化合物溶液進(jìn)行一系列處理獲得純凈的TiO2
iv.TiO2與過量的焦炭、氯氣在高溫下反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)TiCl4,然后在充滿氬氣的容器中用Mg還原,得到海綿狀金屬鈦。
回答下列問題
(1)FeTiO3中Ti元素的化合價為 +4+4。
(2)寫出步驟ii中向混合溶液加入鐵粉時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++Fe=3Fe2+。檢驗加入鐵粉后溶液中是否存在Fe3+的方法是 取少量濾液于試管中,滴加2~3滴KSCN溶液,溶液變紅說明含有鐵離子,否則不含鐵離子取少量濾液于試管中,滴加2~3滴KSCN溶液,溶液變紅說明含有鐵離子,否則不含鐵離子。
(3)寫出步驟iv中TiO2與過量的焦炭、氯氣在高溫下反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)TiCl4的化學(xué)方程式 TiO2+2C+2Cl2 高溫 TiCl4+2COTiO2+2C+2Cl2 高溫 TiCl4+2CO,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 1:11:1。
(4)在氬氣中用鎂還原出金屬鈦,氬氣的作用是防止 防止Mg和Ti被空氣中氧氣氧化防止Mg和Ti被空氣中氧氣氧化。
高溫
高溫
【考點】金屬冶煉的一般原理.
【答案】+4;2Fe3++Fe=3Fe2+;取少量濾液于試管中,滴加2~3滴KSCN溶液,溶液變紅說明含有鐵離子,否則不含鐵離子;TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO;1:1;防止Mg和Ti被空氣中氧氣氧化
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:40引用:1難度:0.7
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1.金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。
(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是
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(2)輝銅礦(Cu2S)可用于火法煉銅:Cu2S+O22Cu+SO2,該反應(yīng)的氧化劑是高溫
(3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實驗,需要的試劑還有
a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg
書寫出鋁熱反應(yīng)的方程式:
(4)反應(yīng)TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在氬氣中進(jìn)行的理由是:高溫發(fā)布:2024/12/6 8:0:2組卷:154引用:1難度:0.5 -
2.下列物質(zhì)的制備與工業(yè)生產(chǎn)相符合的是( ?。?/h2>
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