鈦白粉學(xué)名二氧化鈦（TiO₂）是性能最佳、應(yīng)用最廣、用量最大的白色顏料。鈦鐵礦（FeTiO₃）中往往含有Fe₂O₃、MgO、CaO、Al₂O₃、SiO₂等雜質(zhì)。一種硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝如圖：

已知：
①酸解后，鈦主要以TiOSO₄形式存在。強(qiáng)電解質(zhì)TiOSO₄在溶液中僅能電離出

S

O

2

-

4

和一種陽離子。
②H₂TiO₃不溶于水和稀酸。
（1）寫出基態(tài)Ti原子的價(jià)層電子排布式

3d²4s²

3d²4s²

。
（2）磨礦的目的是

增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高酸浸的浸出率

增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高酸浸的浸出率

。
（3）濾渣①的主要成分是

Fe、SiO₂、CaSO₄

Fe、SiO₂、CaSO₄

。
（4）酸解過程中，寫出FeTiO₃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

FeTiO₃+2H₂SO₄=TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O

FeTiO₃+2H₂SO₄=TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O

。
（5）還原過程中，加入鐵粉的目的是還原體系中的Fe³⁺。為探究最佳反應(yīng)條件，某實(shí)驗(yàn)室做如下嘗試：
①在其它條件不變的情況下。體系中Fe（Ⅲ）含量隨pH變化如圖1，試分析在pH介于4～6之間時(shí)，F(xiàn)e（Ⅲ）含量基本保持不變的原因：

pH介于4～6之間時(shí)，鐵離子水解完全，F(xiàn)e（Ⅲ）主要以Fe（OH）₃形式存在

pH介于4～6之間時(shí)，鐵離子水解完全，F(xiàn)e（Ⅲ）主要以Fe（OH）₃形式存在

。

②保持其它條件不變的情況下，體系中Fe（Ⅲ）含量隨溫度變化如圖2，55℃后，F(xiàn)e（Ⅲ）含量增大的原因是因?yàn)闇囟壬?，F(xiàn)e²⁺易被體系中的O₂氧化，寫出反應(yīng)的離子方程式

4Fe²⁺+3O₂+6H₂O=4Fe（OH）₃

4Fe²⁺+3O₂+6H₂O=4Fe（OH）₃

。

（6）水解過程是硫酸法制鈦白工藝中的重要一步：
①水解過程中得到沉淀③的離子方程式為

TiO²⁺+2H₂O=2H⁺+H₂TiO₃↓

TiO²⁺+2H₂O=2H⁺+H₂TiO₃↓

。
②一定量Fe²⁺的存在有利于水解工藝的進(jìn)行，因此在水解之前，先要測(cè)定鈦液中Fe²⁺的含量。實(shí)驗(yàn)室常用酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定，用離子方程式表示其原理

M

n

O

-

4

+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

M

n

O

-

4

+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

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