Question

（10分）【选修2：化学与技术】工业上用钛铁精矿（FeTiO₃）提炼TiO₂的工艺流程如下：

（1）酸浸时为了提高浸出率，请提出一种可行的措施____________。

（2）写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿生成TiO²⁺的离子方程式_________________。

（3）钛铁精矿酸浸后经冷却、结晶得到的副产物A为          。

（4）结晶析出A时，需要保持较高的酸度而不能加水，其原因可能为           。

（5）工业上将TiO₂和碳粉混合加热氯化生成的TiCl₄，然后在高温下用金属镁还原TiCl₄得到金属钛，写出TiO₂制备Ti过程的化学方程式：         。

Answer

（10分，每空2分）

（1）增大硫酸浓度，或加热、升高温度，或边加硫酸边搅拌，或延长浸出时间，或把钛铁精矿粉碎（2分，任选其中一种措施即得2分，但答“使用玻璃棒搅拌”得0分）

（2）FeTiO3+4H+＝Fe2++TiO2++2H2O（2分，离子反应的反应物和产物都正确但未配平得1分，漏写或错写反应物或产物的化学式不得分，写化学方程式得0分）

（3）FeSO4·7H2O（2分，答FeSO4得1分）

（4）减少FeSO4·7H2O的溶解量，抑制TiO2+水解（2分，答到一个方面给1分）

（5）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO ； TiCl4+2MgTi+2MgCl2 （2分，每个方程式1分，方程式不配平得1分，写错物质化学式得0分）

【解析】

试题分析：

（1）结合影响化学速率的因素，可以增大硫酸浓度，或加热、升高温度，或边加硫酸边搅拌，另外也可以延长浸出时间，或把钛铁精矿粉碎等提高浸出率。

（2）FeTiO3与氢离子反应生成Fe2+、TiO2+、H2O，其反应的离子方程式为FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O；

（3）由流程分析可知副产物A为 FeSO4•7H2O；

（4）加水稀释、加热均能促进TiO2+水解，故需要保持较高的酸度而不能加水，以减少FeSO4·7H2O的溶解量，抑制TiO2+水解；

（5）高温下，TiO2和碳粉、氯气反应生成TiCl4和CO，其反应的方程式为：

TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；

在高温下用金属镁还原TiCl4得到金属钛和氯化镁，其反应的方程式为：

TiCl4+2MgTi+2MgCl2；

考点：无机工业流程，涉及物质的分离、氧化还原反应、盐类水解等。