Question

【题目】金属钛(Ti)具有硬度大、熔点高、耐酸碱腐蚀的优点，被广泛用于航空航天、医疗卫生及日常生活中。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为主要原料冶炼金属钛的生产工艺如图所示。

回答下列有关问题：

（1）钛铁矿(精矿)中加入浓硫酸除生成TiOSO4外，还生成水和另外一种硫酸盐，且反应前后Fe的化合价不变，则FeTiO3中Ti的化合价为____。

（2）上述流程图中加入“铁屑”的目的是___(填字母)。

A.防止Fe2+被氧化　　B.与Fe3+反应

C.防止Fe2+水解　　 D.防止Fe3+水解

（3）溶液Ⅰ经“操作a”可得固体副产品甲，则操作a的名称为_______，副产品甲的化学式是_____。

（4）已知钛酸难溶于水，其化学式为H2TiO3。则溶液Ⅱ中加入水，加热时发生的化学方程式为_____。

（5）“操作b”为加热，则中间产品乙的化学式为______。

（6）一定条件下，利用气体丙与氢气可合成甲醇，该合成反应的化学方程式为____________，甲醇的电子式为______。

Answer 1

【答案】+4 A 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 FeSO47H2O TiOSO4+2H2OH2TiO3↓+H2SO4 TiO2 CO+2H2CH3OH

【解析】

根据氧化还原反应的本质和特征分析；根据物质的分离和提纯操作及注意事项分析；

(1)FeTiO3与浓硫酸反应，生成TiOSO4、水和另外一种硫酸盐，且反应前后Fe的化合价不变，说明未发生氧化还原反应，化合价不变，故FeTiO3中Ti的化合价为+4价；

(2)加入铁屑的目的是防止亚铁离子氧化，故选A；

(3)操作a后得到的固体副产物甲，根据题意及流程中信息可知，甲为绿矾，为防止绿矾在结晶过程中失去结晶水，因此该步骤为：蒸发浓缩，再冷却，使FeSO4结晶，最后过滤，从而得到绿矾，故答案为：蒸发浓缩 、冷却结晶、过滤，FeSO47H2O；

(4)由(1)可知溶液Ⅱ中有TiOSO4，经过过滤，故加入水发生TiOSO4的水解反应，生成H2TiO3和H2SO4，故方程式为：TiOSO4+2H2OH2TiO3↓+H2SO4；

(5)H2TiO3受热分解是生成TiO2，故答案为：TiO2；

(6)CO和H2在一定条件下生成甲醇，甲醇分子结构中H原子满足2电子稳定结构，C、O原子满足8电子稳定结构，故其电子式为：，故答案为：CO+2H2CH3OH，

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