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2020年，我國“奮斗者”號鈦合金載人艙完美扛住萬米壓力。鈦（Ti）常溫下與酸、堿均不反應(yīng)，但高溫下能被空氣氧化，由鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3（鈦酸亞鐵），還有Fe2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì)）為主要原料冶煉金屬鈦同時獲得副產(chǎn)品甲的工業(yè)生產(chǎn)流程如圖。
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請回答下列問題。
（1）鈦酸亞鐵和硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一是TiOSO4，反應(yīng)中無氣體生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
FeTiO3+2H2SO4═TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeTiO3+2H2SO4═TiOSO4+FeSO4+2H2O
。
（2）副產(chǎn)品甲俗稱“綠礬”其化學(xué)式是
FeSO4?7H2O
FeSO4?7H2O
，上述生產(chǎn)流程中加入Fe屑的目的是
防止Fe2+被氧化為Fe3+
防止Fe2+被氧化為Fe3+
。
（3）溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等陽離子。常溫下，其對應(yīng)氫氧化物的K，如表所示。
氫氧化物 Fe（OH）2 TiO（OH）2 Mg（OH）2
Ksp 8.0×10-16 1.0×10-29 1.8×10-11
①若所得溶液中Mg2+的物質(zhì)的量濃度為0.0018mol/L，當(dāng)溶液的pH等于
10
10
時，Mg（OH）2開始沉淀。
②溶液Ⅱ加水并加熱，立即析出大量白色沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為
TiO2++2H2O═TiO（OH）2↓+2H+（或TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+）
TiO2++2H2O═TiO（OH）2↓+2H+（或TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+）
。
（4）TiO2與焦炭、氯氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成TiCl4和一種可燃性氣體的化學(xué)方程式為
TiO2+2C+2Cl2
高溫
TiCl4+2CO
TiO2+2C+2Cl2
高溫
TiCl4+2CO
。
（5）Mg還原TiCl4過程中必須在稀有氣體（如氬）氛圍中進(jìn)行的原因是
防止高溫下Ti被空氣中的氧氣氧化（或防止Mg與空氣中氧氣、CO2、氮?dú)夥磻?yīng)）
防止高溫下Ti被空氣中的氧氣氧化（或防止Mg與空氣中氧氣、CO2、氮?dú)夥磻?yīng)）
。

【答案】FeTiO3+2H2SO4═TiOSO4+FeSO4+2H2O；FeSO4?7H2O；防止Fe2+被氧化為Fe3+；10；TiO2++2H2O═TiO（OH）2↓+2H+（或TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+）；TiO2+2C+2Cl2
高溫
TiCl4+2CO；防止高溫下Ti被空氣中的氧氣氧化（或防止Mg與空氣中氧氣、CO2、氮?dú)夥磻?yīng)）
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/11/7 8:0:2組卷：98引用：1難度：0.5
相似題

  • 1．已知綠礬的化學(xué)式為FeSO4?7H2O，明礬的化學(xué)式為KAl（SO4）2?12H2O．工業(yè)上用廢棄固體制取粗銅、綠礬和明礬，操作流程如下：
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    （1）若廢棄固體中含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2等，加入的試劑x的化學(xué)式是
     
    （已知X是一種鹽）．
    （2）在水溶液中，明礬和綠礬對水的電離平衡
     
    （填“有”或“無”）影響，若有影響，是
     
    （填“促進(jìn)”或“抑制”）水的電離平衡．
    （3）以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅的電解精煉，下列說法正確的是
     
    ．
    a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能    b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
    c.溶液中Cu2+向陽極移動   d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
    （4）利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4
    △
    2CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其正極的電極反應(yīng)式為
     
    ．
    （5）某同學(xué)為了檢驗(yàn)產(chǎn)品中的綠礬是否含有Fe3+，將樣品溶解于水后，若選用試劑KSCN溶液，現(xiàn)象為
     
    ，則說明不含有Fe3+；若在樣品的溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液，現(xiàn)象為
     
    ，該反應(yīng)的離子方程式為
     
    ．

    發(fā)布：2024/11/7 8:0:2組卷：5引用：1難度：0.3

  • 2．四氧化三鈷（Co3O4）為典型半導(dǎo)體，具有成本低、來源廣、穩(wěn)定性好和催化活性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于超級電容器、鋰離子電池、催化劑、氣體傳感器、壓敏陶瓷、磁性材料和顏料等領(lǐng)域。從工業(yè)鈷渣（含Co2O3、Fe2O3等）中提取Co3O4的工藝流程如圖所示。
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    回答下列問題：
    （1）在“溶解還原”時，需要將鈷渣粉碎的目的是
     
    。已知Co3O4與Fe3O4相似，則其中鈷的化合價為
     
    價。
    （2）請寫出“溶解還原”過程中Co2O3轉(zhuǎn)化為Co2+的離子方程式：
     
    。
    （3）已知：“沉鈷”時用到（NH4）2C2O4溶液。（NH4）2C2O4溶液中，
    NH
    +
    4
    、C2
    O
    2
    -
    4
    、HC2
    O
    -
    4
    三種離子濃度由大到小的順序?yàn)?
     
    。
    （4）10g鈷渣經(jīng)上述過程后得到agCoC2O4固體，然后在坩堝中加熱“煅燒”至恒重后的剩余固體的質(zhì)量為bg。
    ①寫出CoC2O4固體在空氣中“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式：
     
    。
    ②若從鈷渣到CoC2O4（其中有95%的鈷元素來源于鈷渣）過程中，鈷元素的利用率為80%，且a-b=6，則agCoC2O4固體的物質(zhì)的量為
     
    mol,鈷渣中鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    （保留三位有效數(shù)字）。

    發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：5引用：3難度：0.5

  • 3．鎳酸鋰（LiNiO2）是一種具有潛力的鋰離子電池材料。以鎳催化劑廢渣（主要成分是Ni,含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等雜質(zhì)）為原料制備鎳酸鋰的流程如圖。
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    請回答下列問題：
    （1）LiNiO2中鎳的化合價為
     
    。
    （2）在實(shí)驗(yàn)室中，“萃取、分液”需要的儀器有
     
    （填字母）。
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    （3）如果加入足量次氯酸鈉溶液“除鐵”，則“除鐵”反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    （4）“除鈣”操作不能在玻璃儀器中進(jìn)行，其原因是
     
    。
    （5）有人認(rèn)為“除鈣”中可以用HF替代NH4F，則“除鈣”反應(yīng)Ca2+（aq）+2HF（aq）?CaF2（s）+2H+（aq）的平衡常數(shù)K=
     
    [已知：室溫下，HF的電離常數(shù)Ka=4.0×10-4，Ksp（CaF2）=1.6×10-10]。
    （6）“酸浸”中鎳浸出率與液固比（稀硫酸濃度一定時溶液體積與鎳渣質(zhì)量之比）的關(guān)系如圖1所示，最佳液固比為
     
    。當(dāng)液固比一定時，鎳浸出率與溫度的關(guān)系如圖2所示，40℃之前，隨著溫度升高，鎳浸出率逐漸增大的主要原因是
     
    。
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    （7）用3NiCO3?2Ni（OH）2?H2O制備鎳酸鋰的化學(xué)方程式為
     
    。

    發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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