问题 填空题

钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制钛白粉(TiO2),TiO2常通过两种方法还原可制得Ti.

其中,2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.回答下列问题.

(1)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,该过程中发生反应的化学方程式有:

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和______.

(2)滤液①中的溶质主要是FeSO4,检验其中Fe2+的方法是:

______.

(3)从TiOSO4→H2TiO3需要加热,则加热的目的是______.

(4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池.其阴极反应的电极反应式为______.

(5)因为TiO2 (s)+2Cl2 (g)

TiCl4(l)+O2 (g);△H=+151kJ/mol反应难于发生,所以工业上不能直接由TiO2和Cl2反应来制取TiCl4.当反应体系中加入碳后,反应分如下两步进行(如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同).

2C(s)+O2(g)=2CO (g);△H=-221kJ/mol.

TiO2(s)+2C (s)+2Cl2 (g) 

 TiCl4 (l)+2CO (g);△H=______.

(6)从化学平衡的角度解释:往TiO2和Cl2反应体系中加入碳后,能使反应TiO2 (s)+2Cl2 (g)

TiCl4(l)+O2 (g)顺利进行的原因是______.

答案

(1)钛铁矿含FeO、Al2O3、SiO2等杂质,能与碱反应物质除了SiO2还有Al2O3,故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O.

    (2)因滤液①中的溶质主要是FeSO4,所一先加几滴KSCN溶液,再加几滴氯水,观察溶液是否变为红色,故答案为:取少许滤液①于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,然后滴入几滴氯水,溶液变为红色,说明其中含有Fe2+

    (3)因加热能够促进水解的进行,故答案为:促进TiOSO4的水解.

    (4)因TiO2作阴极,得到电子,被还原,得到单质Ti,故答案为:TiO2 +4e-=Ti+2O2-

    (5)因热化学方程式遵循盖斯定律,第一个式子加上第二的式子得到第三个式子,故答案为:-70 kJ/mol

    (6)因减少生成物的浓度,平衡正向移动,故答案为:碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动,导致反应顺利进行.

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判断题