鈦及其合金具有密度小、比強(qiáng)度高、耐熱、耐低溫等特性，是制造飛機(jī)、火箭等的優(yōu)異材料。工業(yè)上以鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，含F(xiàn)e、Si、Al的氧化物等雜質(zhì)）制備鈦和Fe3O4?xH2O的工藝流程如圖：
已知：①25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表：
| 物質(zhì) | Fe（OH）2 | Fe（OH）3 | Al（OH）3 |
| Ksp | 1×10-16.3 | 1×10-38.6 | 1×10-32.3 |
Ⅱ.2C（s）+O2（g）?2CO（g），Ksp=1.2×1048
回答下列問題：
（1）“酸浸”時(shí)Ti元素轉(zhuǎn)化為TiO2+，F(xiàn)eTiO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2+2H2O
FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2+2H2O
。（2）“還原”操作單元加入過量鐵粉的兩個(gè)作用是
與硫酸反應(yīng)，有利于TiO2+水解、將Fe3+還原為Fe2+
與硫酸反應(yīng)，有利于TiO2+水解、將Fe3+還原為Fe2+
。（3）通過計(jì)算說明“高溫、氯化”操作單元加入碳粉的理由
TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=2CO（g）+TiCl4（g）K=KⅠKⅡ=4.08×10-19遠(yuǎn)大于KⅠ，反應(yīng)Ⅱ使TiO2氯化為TiCl4得以實(shí)現(xiàn)
TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=2CO（g）+TiCl4（g）K=KⅠKⅡ=4.08×10-19遠(yuǎn)大于KⅠ，反應(yīng)Ⅱ使TiO2氯化為TiCl4得以實(shí)現(xiàn)
。（4）該工藝流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是
Cl2
Cl2
（填化學(xué)式）。（5）用氨水調(diào)溶液的pH時(shí)，pH的理論最小值是
4.9
4.9
；“沉鐵”操作單元發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 6FeSO4+12NH3?H2O+（2x-6）H2O+O2=6（NH4）2SO4+2Fe3O4?xH2O
6FeSO4+12NH3?H2O+（2x-6）H2O+O2=6（NH4）2SO4+2Fe3O4?xH2O
。【答案】FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2+2H2O；與硫酸反應(yīng)，有利于TiO2+水解、將Fe3+還原為Fe2+；TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=2CO（g）+TiCl4（g）K=KⅠKⅡ=4.08×10-19遠(yuǎn)大于KⅠ，反應(yīng)Ⅱ使TiO2氯化為TiCl4得以實(shí)現(xiàn)；Cl2；4.9；6FeSO4+12NH3?H2O+（2x-6）H2O+O2=6（NH4）2SO4+2Fe3O4?xH2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：49引用：1難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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