Question

【题目】金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中。“硫酸法”生产钛的原料是钛铁矿(主要成分是：FeTiO3，还含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金属元素及脉石等杂质)；主要生产流程如下：

已知反应：①将钛铁矿与浓H2SO4煮解：FeTiO3＋2H2SO4(浓) TiOSO4(硫酸氧钛)＋FeSO4＋2H2O。②加水热分解硫酸氧钛：TiOSO4＋(n＋1)H2OTiO2·nH2O＋H2SO4。

请回答下列问题：

（1）副产品甲是____________，可循环利用的物质是___________________________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是_______________________________________。

（3）写出中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应的方程式为：________________。

（4）“硫酸法”生产钛排放的废液对水体有哪些污染，请指出主要的两点：

①_________________________________；②_______________________________。

针对其中一项污染，提出处理的方法： 。

Answer 1

【答案】 FeSO4·7H2O（名称、俗名亦可） 硫酸（H2SO4） 防止Fe2+被氧化（合理答案均计分） TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO（写CO2也给分） 酸污染、重金属离子（Cu2+、Cr3+等）污染（合理答案均计分） 中和法、沉淀法（合理答案均计分）

【解析】试题分析：(1)从流程图可知铁元素进入副产品甲，硫酸与过量的铁反应生成FeSO4，可循环利用的物质是硫酸。
(2)生产流程中加入铁屑的目的是防止Fe2+被氧化; (3)钛酸灼烧生成二氧化钛和水，二氧化钛与焦炭、氯气在高温下发生反应生成TiCl4和CO；
(4)“硫酸法”生产钛排放的废液是酸性，会产生酸污染;与Ti共存的其它重金属的废液对水体有污染。
解析：(1) 从流程图可知铁元素进入副产品甲，硫酸与过量的铁反应生成FeSO4，副产品甲是FeSO4·7H2O，可循环利用的物质是硫酸。
(2)生产流程中加入铁屑的目的是防止Fe2+被氧化;

(3)钛酸灼烧生成二氧化钛和水，二氧化钛与焦炭、氯气在高温下发生反应生成TiCl4和CO，反应方程式为TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO；
(4)“硫酸法”生产钛排放的废液是酸性，会产生酸污染;与Ti共存的其它重金属的废液对水体有污染，处理的方法硫酸用石灰中和的方法、重金属离子污染可通过沉淀法除去。