金屬鈦(Ti)性能優(yōu)越,被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”.工業(yè)上以鈦鐵礦(主要成分FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料冶煉金屬鈦,其生產(chǎn)的工藝流程圖如下:
已知:2H2SO4(濃)+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
(1)步驟I中發(fā)生反應的離子方程式:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2OAl2O3+2OH-═2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-═SiO32-+H2OSiO2+2OH-═SiO32-+H2O.
(2)已知:TiO2+易水解,只能存在于強酸性溶液中.25℃時,難溶電解質(zhì)溶解度(s)與pH關系如圖1,TiO(OH)2溶度積Ksp=1×10-29
①步驟Ⅲ加入鐵屑原因是 將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,防止Fe3+與TiO2+同時生成沉淀將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,防止Fe3+與TiO2+同時生成沉淀.
②TiO2+水解的離子方程式為 TiO2++2H2O?TiO(OH)2+2H+TiO2++2H2O?TiO(OH)2+2H+.
向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是 調(diào)節(jié)溶液pH值,促進TiO2+水解調(diào)節(jié)溶液pH值,促進TiO2+水解.當溶液pH接近 33時,TiO(OH)2已沉淀完全.
(3)TiCl4MgTi反應后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,依據(jù)下表信息,需加熱的溫度略高于 14121412℃即可.
M
g
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔點/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸點/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
C+2O2--4e-=CO2↑
C+2O2--4e-=CO2↑
.【答案】Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O;SiO2+2OH-═SiO32-+H2O;將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,防止Fe3+與TiO2+同時生成沉淀;TiO2++2H2O?TiO(OH)2+2H+;調(diào)節(jié)溶液pH值,促進TiO2+水解;3;1412;C+2O2--4e-=CO2↑
【解答】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:52引用:2難度:0.3
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(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質(zhì)量分數(shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分數(shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5
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