Question

【题目】钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下：

（1）步骤①加Fe的目的是________________________________________________________；步骤②冷却的目的是________________________________________________________。

（2）上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是______________________。

（3）由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为TiO2―→TiCl4Ti，反应TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_________________________。

Answer 1

【答案】将Fe3＋还原为Fe2＋ 析出(或分离、或得到)FeSO4·7H2O FeSO4·7H2O 防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)反应

【解析】

（1）铁粉的作用由步骤①的前后以及最后所得产物中的FeSO47H2O分析，不难得出是为了除去混合溶液中的Fe3+；

（2）步骤②冷却的目的由操作过滤和得到的物质是FeSO47H2O可得，是为降低FeSO47H2O的溶解度；

（3）Mg是活泼金属，能与空气中多种物质反应，因此可得出Ar气作用为保护气，防止Mg和空气中物质反应。

（1）由框图所示流程分析可知，要将TiO2+与Fe3+、Fe2+分离，需要先加入铁粉将Fe3+还原为Fe2+，趁热过滤除去残渣，再将滤液冷却使FeSO4·7H2O析出，步骤②冷却的目的由操作过滤和得到的物质是FeSO47H2O可得，是为降低FeSO47H2O的溶解度，故答案为：

将Fe3＋还原为Fe2＋，析出(或分离、或得到)FeSO4·7H2O。

（2）得到的副产物为FeSO47H2O，故答案为：FeSO4·7H2O。

（3）Mg是活泼金属，能与空气中多种物质反应，因此可得出Ar气作用为保护气，防止Mg和空气中物质反应，故答案为：防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)反应。