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(18分)金属钛素有“太空金属”、“海洋金属”、“未来金属”等美誉,我国有丰富的钛矿资源。

(1)钛冶炼的旧法是用金属钠热还原四氯化钛。

请回答下列问题:

①试推测,在金属系列中,钛属于      (填“较活泼”或“较不活泼”)的金属。金属钛耐腐蚀可能原因是           

②TiC14 工业上是用过量焦炭、氯气与TiO2在高温下反应制得的,该反应的化学方程式为            

(2)已知化合态的钛:有+4价和+3价,其中+3价极易被氧化。有关氢氧化物开始沉淀的pH如表l

表l  有关氢氧化物开始沉淀的pH

氢氧化物

Ti(OH)4

Ti(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

pH

0.5

3.0

1.5

7.6

某地钛铁矿的主要成分为FeTiO3,含有少量杂质Al2O3、SiO2,提纯TiO2并得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如图l所示。

                               图1  工艺流程图

黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+、Fe2+,写出反应①主要的化学方程式:        ;加入Fe的目的是        ;步骤④生成Ti(OH)4的离子方程式:        

(3)钛冶炼的新法是电解法,图2是一种电解制钛的工艺(OS法)示意图。CaC12/CaO共熔体为质,在阴极,被还原的Ca进一步还原TiO2得到钛,写出阴极制得钛的有关反应方程式        

   (4)我国科学最新研发的技术——固体透氧膜提取金属钛(SOM)工艺(见图3):将钛氧化物(钛全看作Ti4+)矿熔于MCl—MF融盐体系(M为Na、K、Ca等),以石墨为阴极,阳极为覆盖氧渗透膜的多孔金属陶瓷涂层。固体透氧膜把阳极和熔融电解质隔开,只有氧离子可以通过,电解过程中阴极通入H2,则阳极电极反应式为     

 

练习册系列答案
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金属钛素有“太空金属”“未来金属……海洋金属”等美誉,已知钛的化合价主要有+4价和+3价,其中+3价极易被氧化;有关氢氧化物开始沉淀的pH如下:

某地钛铁矿主要成份为FeTiO2,含有少量杂质SiO2等;提纯TiO2并得到副产品FeSO4·7H2O(绿矾)的工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+,写出反应①的化学方程式:

(2)黑钛液中加入铁粉主要目的是:________________

(3)步骤④的离子方程式是:________

(4)钛的冶炼新法是电解法.

OS法电解炼钛示意图:以CaCl2/CaO共熔体作为介质,电解时,在阴极生成的Ca进一步还原TiO2得钛.写出阴极生成钛的有关电极反应式和化学方程式:________

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①试推测,在金属系列中,钛属于       (填“较活泼”或“较不活泼”)的金属。金属钛耐腐蚀可能原因是           

②TiC14 工业上是用过量焦炭、氯气与TiO2在高温下反应制得的,该反应的化学方程式为            

(2)已知化合态的钛:有+4价和+3价,其中+3价极易被氧化。有关氢氧化物开始沉淀的pH如表l

表l  有关氢氧化物开始沉淀的pH

氢氧化物

Ti(OH)4

Ti(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

pH

0.5

3.0

1.5

7.6

某地钛铁矿的主要成分为FeTiO3,含有少量杂质Al2O3、SiO2,提纯TiO2并得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如图l所示。

                                图1  工艺流程图

黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+、Fe2+,写出反应①主要的化学方程式:         ;加入Fe的目的是         ;步骤④生成Ti(OH)4的离子方程式:        

(3)钛冶炼的新法是电解法,图2是一种电解制钛的工艺(OS法)示意图。CaC12/CaO共熔体为质,在阴极,被还原的Ca进一步还原TiO2得到钛,写出阴极制得钛的有关反应方程式        

   (4)我国科学最新研发的技术——固体透氧膜提取金属钛(SOM)工艺(见图3):将钛氧化物(钛全看作Ti4+)矿熔于MCl—MF融盐体系(M为Na、K、Ca等),以石墨为阴极,阳极为覆盖氧渗透膜的多孔金属陶瓷涂层。固体透氧膜把阳极和熔融电解质隔开,只有氧离子可以通过,电解过程中阴极通入H2,则阳极电极反应式为     

 

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某地钛铁矿的主要成分为FeTiO3,含有少量SiO2杂质;提纯TiO2并得到副产品FeSO4·7H2O(绿矾)的工艺流程如图所示
回答下列问题:
(1)黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+,写出反应①的化学方程式:__________________。
(2)黑钛液中加入铁粉的主要目的是:_______________________。
(3)步骤④的离子方程式是:_________________。
(4)钛的冶炼新法是电解法。如图是OS法电解炼钛的示意图:以CaCl2/CaO共熔体作为介质,电解时,在阴极生成的Ca进一步还原TiO2得钛。写出阴极生成钛的有关电极反应式和化学方程式:_____________

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+3价钛极易被氧化;有关氢氧化物开始沉淀的pH 如下
某地钛铁矿主要成分为FeTiO3,含有少量杂质SiO2等;提纯TiO2并得到副产品FeSO4·7H2O(绿矾)的工艺流程如下
回答下列问题:
(1)黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2-和Fe2+,写出反应①的化学方程式:_____________________
(2)黑钛液中加入铁粉的主要目的是____________;
(3)步骤④的离子方程式是____________________;
(4)钛的冶炼新法是电解法。OS法电解炼钛示意图:
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②TiC14 工业上是用过量焦炭、氯气与TiO2在高温下反应制得的,该反应的化学方程式为           
(2)已知化合态的钛:有+4价和+3价,其中+3价极易被氧化。有关氢氧化物开始沉淀的pH如表l
表l 有关氢氧化物开始沉淀的pH

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图1 工艺流程图
黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+、Fe2+,写出反应①主要的化学方程式:        ;加入Fe的目的是        ;步骤④生成Ti(OH)4的离子方程式:        
(3)钛冶炼的新法是电解法,图2是一种电解制钛的工艺(OS法)示意图。CaC12/CaO共熔体为质,在阴极,被还原的Ca进一步还原TiO2得到钛,写出阴极制得钛的有关反应方程式        

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