Question

【題目】金屬鈦（Ti）的機(jī)械強(qiáng)度高，抗蝕能力強(qiáng)，有“未來金屬”之稱。工業(yè)上常用硫酸浸鈦鐵礦(其主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO 3它難溶于水，但能與酸反應(yīng)）的方法制取二氧化鈦 ，再由二氧化鈦 制取金屬鈦。工藝流程如下：

回答下列問題

(1) FeTiO3中鈦元素的化合價(jià)為____。

(2)稀硫酸與FeTiO3反應(yīng)的離子方程式為：____。

(3)過程V表現(xiàn)了金屬鎂的還原性比金屬鈦的還原性____（填“強(qiáng)”或“弱”）。

(4)寫出過程IV的化學(xué)方程式____（注意焦炭過量）。

(5)酸浸中，鐵的浸出率與時間、溫度的關(guān)系如圖所示，如圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時，可采用的實(shí)驗(yàn)條件為____。

Answer 1

【答案】+4 FeTiO3 + 4 H+ =Fe2+ +TiO2+ +2H2O 強(qiáng) TiO2 +2 Cl2 + CTiCl4 +2CO 100攝氏度2h 或 90攝氏度 5h

【解析】

（1）根據(jù)化合物中正負(fù)價(jià)代數(shù)和為0解答；

（2）根據(jù)流程圖中元素的存在形式判斷生成物；

（3）根據(jù)活潑的金屬能置換出不活潑的金屬判斷；

（4）TiO2與氯氣、焦炭在高溫下反應(yīng)生成四氯化鈦、CO，據(jù)此書寫；

（5）根據(jù)圖像結(jié)合浸出率判斷需要的溫度和時間。

（1）FeTiO3中Fe是+2價(jià)，O是－2價(jià)，所以根據(jù)化合物中正負(fù)價(jià)代數(shù)和為0鈦元素的化合價(jià)為+4價(jià)。

（2）根據(jù)流程圖可知加入稀硫酸后有亞鐵離子和TiO2+生成，則稀硫酸與FeTiO3反應(yīng)的離子方程式為FeTiO3+4H+＝Fe2++TiO2++2H2O。

（3）過程V中金屬鎂和四氯化鈦發(fā)生置換反應(yīng)生成金屬Ti和氯化鎂，則表現(xiàn)了金屬鎂的還原性比金屬鈦的還原性強(qiáng)。

（4）過程IV中焦炭過量，則碳轉(zhuǎn)化為CO，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO2+2Cl2+CTiCl4+2CO。

（5）由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為選擇溫度為100℃、2h或90℃、5h。