工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的某工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁( FeTiO3)．其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。完成下列填空：

题型：不详难度：来源：

工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的某工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分
为钛酸亚铁( FeTiO₃)．其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。

完成下列填空：
（1）步骤②中，用铁粉将Fe³^＋转化为Fe²^＋的反应的离子方程式为____。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的____（填字母序号）。
a．熔沸点差异 b溶解性差异 c氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需进行的操作是____（填操作名称）。
（4）可利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分MnO₂）反应生产硫酸锰，则反应的离子方程式为
（5）利用下图装置，石墨作阳极，钛网作阴极，熔融CaF₂－CaO做电解质，可获得金属钙，钙再作为还原剂，可还原二氧化钛制各金属钛。

①阳极所发生的反应为________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是____。
（6）_T业上用4.0吨钛铁矿制得1. 6吨的二氧化钛，则钛铁矿中钛元素的质量分数是____。
（假设生产过程中钛没有损失）

答案

（1） 2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺    (2分)     （2） b    (2分)    （3）过滤   (2分)
（4） MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O    (2分)
（5）① 2O^2-—4e^-+C=CO2↑   (2分)
② 制备TiO₂时，电解槽发生反应：2CaO

2Ca+O₂↑，2Ca+ TiO₂="Ti" +2CaO，可知CaO的总量不会变(3分) （合理答案给分）
（6） 24% (2分)

解析

试题分析：（1）见答案（2）将FeSO4·7H2O从溶液中分离出来，利用了物质溶解性的差异（3）步骤②、③、④均是固液分离（4）废液中含有H⁺和Fe²⁺具有还原性，与MnO₂发生氧化还原反应（5）由图可知，O^2-在阳极放电，石墨电极参与反应生成了CO₂
（6）Ti~ TiO₂
48 80
m= 0.96t 1.6t
则钛铁矿中钛元素的质量分数是0.96÷4.0×100%=24%

举一反三

从海水制备金属镁的流程如图所示：

（1）为了节约成本，充分利用海滩资源，用贝壳经过一系列反应可以制得石灰乳，请写出有关反应的化学方程式：__________；__________。
（2）向石灰乳中加入MgCl₂溶液，充分搅拌、过滤、洗涤。写出该反应的化学方程式：__________。
（3）从熔点与硬度方面来看，镁合金与镁相比较，其特点有__________。

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下列常见金属的冶炼原理中不合理的是（）

	金属	冶炼原理
A	Fe
B	Hg
C	Al
D	Na

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世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀
有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO₂的流程如下：

（1）ClO₂中所有原子_____________（填“是”或“不是”）都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用_________
A．饱和食盐水 B．碱石灰 C．浓硫酸 D．蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是( )
A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
C．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置
（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备。化学反应方程式为_____________________________。缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境。
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO₂）反应制备，化学方程式是 ___________________，此法相比欧洲方法的优点是____________________________。
（5）科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液还原氯酸
钠，化学反应方程式为______________________________________________________。
此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是 _________________________________。

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（11分）Ⅰ.“中东有石油，中国有稀土”。稀土金属是我国战略性资源，应加以保护。稀土金属是周期表中ⅢB族中钪、钇和镧系十七种元素的总称，都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3价。钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y₂FeBe₂Si₂O₁₀），以此矿石为原料生产氧化钇（Y₂O₃）的主要流程如下：

已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe³⁺	2.7	3.7
Y³⁺	6.0	8.2

②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）欲从Na₂SiO₃和Na₂BeO₂的混合溶液中制得Be(OH)₂沉淀。则最好选用盐酸和     （填字母）
两种试剂，通过必要的操作即可实现。
A．NaOH溶液      B、氨水     C、CO₂     D、HNO₃
（2）流程图中用氨水调节pH＝a时生成沉淀的化学式为              ，继续加氨水调至pH＝b，此时发生反应的离子方程式为                                        。
（3）沉淀C为草酸钇，写出草酸钇隔绝空气加热生成Y₂O₃的化学方程式：                        。
Ⅱ镧系元素铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素，在加热的条件下CeCl₃易发生水解。
（4）无水CeCl₃可用加热CeCl₃·6H₂O和NH₄Cl固体混合物的方法来制备，其中NH₄Cl的作用是___
                                                                       。
（5）在某强酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，调节pH≈3，Ce³⁺通过反应形成Ce(OH)₄沉淀得以分离，写出反应的离子方程式                                                            。

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海水资源的综合利用十分重要，不需要通过化学变化就能够从海水中获得的物质是

A．食盐、淡水

B．钠、镁

C．烧碱、氯气

D．溴、碘

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