工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的某工艺流程如图1所示.钛铁矿主要成分为钛酸亚铁( TETiO3).其中

2025-04-28 08:33:05
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回答1:

(1)用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+
(2)步骤③冷却结晶得到硫酸亚铁晶体,利用的是物质溶解度的不同,通过冷却热饱和溶液得到,故答案为:b;
(3)②③④步骤的操作过程中都得到沉淀或晶体,所以需要过滤得到固体和溶液,故答案为:过滤;
(4)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生产硫酸锰(MnSO4,易溶于水),利用二氧化锰的氧化性氧化亚铁离子为三价铁离子,反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(5)①用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,阳极发生氧化反应,阴极析出钙金属发生还原反应,阳极图示产物可可知,阳极生成二氧化碳气体,是电解质中的氧离子失电子生成氧气,氧气和阳极石墨反应生成的二氧化碳,所以电极反应为:2O2--4e-=O2↑,或C+2O2--4e-=CO2↑;
故答案为:2O2--4e-=O2↑,或C+2O2--4e-=CO2↑;
②阴极上电极反应式为:2Ca2++4e-═2Ca,阳极上电极反应为:2O2--4e-=O2↑,电解槽中发生反应:2CaO

 通电 
 
2Ca+O2↑,钙还原二氧化钛反应方程式为:2Ca+TiO2=Ti+2CaO,在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量不变,故答案为:电解槽中发生反应:2CaO
 通电 
 
2Ca+O2↑,钙还原二氧化钛反应方程式为:2Ca+TiO2=Ti+2CaO,在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量不变;
(6)如果取钛铁矿4t,生产出16吨的二氧化钛,其中钛元素的质量是16×
48
80
×100%=9.6t,所以钛铁矿中钛的质量分数
9.6
4
×100%=24%,
故答案为:24%.