Question

钛（）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（）是目前使用最广泛的白色颜料。制备和的原料是钛铁矿，用含的钛铁矿（主要成分为）制备的流程如下：

（1）步骤①加的目的是__________________；步骤②冷却的目的是_____________。

（2）考虑成本和废物的综合利用等因素，水浸后的废液中应加入______________处理。

（3）由金红石（）制取单质钛（）的过程为，其中反应在氩气气氛中进行的理由是____________。

Answer

将还原为 析出绿矾（） 碳酸钙（其它合理答案也可） 高温下镁和钛会与、反应，因此只能用稀有气体来保护

【解析】

钛铁矿溶于浓硫酸，所有金属转变为自由离子，加入铁粉可以将还原为，此时热过滤除去过量的铁粉，再冷却使绿矾大量析出，过滤后可得绿矾，此时溶液中剩下的钛元素，经水浸后转变为偏钛酸，灼烧失水后即可得到钛白粉。

（1）分析题图可知，钛铁矿中的铁最终转化成副产品绿矾，所以要将+3价转化为+2价；降低温度是为了减小的溶解度，利于绿矾结晶析出；

（2）水浸过程发生的离子反应为，废液呈酸性，可以考虑向水浸后的废液中加入等物质（合理即可）；

（3）由于和易与空气中的、等反应；故该反应要在氩气气氛中进行。