(2010?四川)四川攀枝花蘊(yùn)藏豐富的釩、鈦、鐵資源.用鈦鐵礦渣(主要成分為TiO
2、FeO、Fe
2O
3,Ti的最高化合價(jià)為+4)作原料,生產(chǎn)白色顏料二氧化鈦的主要步驟如圖:
請回答下列問題:
(1)硫酸與二氧化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是
TiO2+2H2SO4=Ti2(SO4)2+2H2O或TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O
TiO2+2H2SO4=Ti2(SO4)2+2H2O或TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O
.
(2)向?yàn)V液Ⅰ中加入鐵粉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
、
Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe+2H+=Fe2++H2↑
.
(3)在實(shí)際生產(chǎn)過程中,向沸水中加入濾液Ⅲ,使混合液pH達(dá)0.5,鈦鹽開始水解.水解過程中不斷通入高溫水蒸氣,維持溶液沸騰一段時間,鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀.請用所學(xué)化學(xué)平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用:
加入促進(jìn)鈦鹽水解,加熱促進(jìn)鈦鹽水解,降低H+濃度促進(jìn)鈦鹽水解
加入促進(jìn)鈦鹽水解,加熱促進(jìn)鈦鹽水解,降低H+濃度促進(jìn)鈦鹽水解
.過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后,將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、
H2O
H2O
、
FeSO4
FeSO4
、
H2SO4
H2SO4
(填化學(xué)式),減少廢物排放.
(4)A可用于生產(chǎn)紅色顏料(Fe
2O
3),其方法是:將556akgA(摩爾質(zhì)量為278g/mol)溶于水中,加入過量氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng),鼓入足量空氣攪拌,產(chǎn)生紅褐色膠體,再向紅褐色膠體中加入3336bkgA和112ckg鐵粉,鼓入足量空氣攪拌,反應(yīng)完全后,有大量Fe
2O
3附著在膠體粒子上以沉淀形式析出;過濾后,沉淀經(jīng)高溫灼燒得紅色顏料,若所得濾液中溶質(zhì)只有硫酸鈉和硫酸鐵,則理論上可生產(chǎn)紅色顏料
160a+320b+160c
160a+320b+160c
kg.