氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。工业上用钛铁矿(主要成分FeTiO3，钛酸亚铁，含有少量SiO2，Mg-组卷网

解答题-工业流程题适中0.65 引用2 组卷248

氮化钛(Ti₃N₄)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。工业上用钛铁矿(主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁，含有少量SiO₂，MgO等杂质)制备氮化钛的工艺流程如下：

已知：钛铁矿与硫酸发生非氧化还原反应，TiOSO₄遇水会水解。H₂TiO₃灼烧制得TiO₂，TiO₂与焦炭、氯气在高温下生成TiCl₄。
请回答下列问题：
(1)钛铁矿加入过量硫酸后滤渣A是 _______(化学式)。
(2)钛铁矿与硫酸发生反应的化学方程式 _______。
(3)请用化学用语解释溶液乙TiO²⁺转化为H₂TiO₃的原理 _______。
(4)由滤液丙制备LiFePO₄的过程中，所需17%双氧水与H₂C₂O₄的质量比是 _______。
(5)TiO₂制取单质Ti涉及到的步骤如下：由TiCl₄→Ti需发在Ar气中进行的理由 _______。反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到，依据表中的信息，需要加热的温度略高于 _______即可。
(6)用氧化还原滴定法测定TiOSO₄的含量。先取待测钛液10.00 mL用水释至100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使TiO²⁺还原为Ti³⁺，过滤后，取无色滤液20.00 mL，向其中滴加2~3滴KSCN溶液，用0.1000 mol/L NH₄Fe(SO₄)₂的标准液滴定。Ti³⁺+Fe³⁺═Ti⁴⁺+Fe²⁺，滴定终点时现象_______，若用去了30.00 mL NH₄Fe(SO₄)₂溶液，待测钛液中TiOSO₄的物质的量浓度是 _______mol/L。

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	﹣25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

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为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。工业上用钛铁矿[主要成分

(钛酸亚铁)，含有少量

等杂质]制备氮化钛和磷酸亚铁锂的工艺流程如下：

已知：①钛铁矿与硫酸的主要反应：

遇水会水解。
请回答下列问题：
(1)请写出加快钛铁矿与硫酸反应速率的方法___________(至少写出两种)。
(2)滤渣A是___________(化学式)。
(3)含

的溶液转化为

的离子方程式___________。
(4)由

需要在Ar氛围中进行的理由___________；反应后得到Mg、

、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到钛单质，依据下表中的信息，需要加热的温度略高于___________即可。

		Mg		Ti
熔点/℃		648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

(5)请写出滤液制取

的离子反应方程式___________。
(6)写出熔烧制备

的化学反应方程式___________。

钛铁矿的主要成分为FeTiO₃（可表示为FeO·TiO₂），含有少量MgO、SiO₂等杂质。利用钛铁矿制备二氧化钛，进一步制备钛单质,流程如图：

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/	-25.0	648.8	714	1667
沸点/	136.4	1090	1412	3287

已知：FeTiO₃＋4H⁺＝Fe²⁺＋TiO²⁺＋2H₂O
草酸（C₂H₂O₄）具有很强还原性，易被氧化成二氧化碳
(1)化合物FeTiO₃中铁元素的化合价是_______。
(2)钛铁矿加入过量H₂SO₄后，得到的滤渣A为_______________（填化学式）。
(3)含TiO²⁺溶液乙转化生成TiO₂的离子方程式是__________________________。
(4)由滤液丙制备LiFePO₄的过程中，所需17%双氧水与H₂C₂O₄的质量比是______。
(5)用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数：一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示剂，用NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为Mg/mol）试样wg，消耗c mol/L NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液VmL，则TiO₂质量分数为__（用代数式表示）。
(6)TiO₂制取单质Ti，涉及到的步骤如下：

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

反应②的方程式是___________。由TiCl₄→Ti需要在Ar气中进行的理由是_____________。反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据表中信息，需加热的温度略高于_________℃即可。

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287
	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

钛铁矿的主要成分为FeTiO₃（可表示为FeO·TiO₂），含有少量MgO、SiO₂等杂质。利用钛铁矿制备二氧化钛，进一步制备钛单质,流程如图：

已知：FeTiO₃＋4H⁺＝Fe²⁺＋TiO²⁺＋2H₂O，草酸（H₂C₂O₄）具有很强还原性，易被氧化成二氧化碳。
（1）化合物FeTiO₃中铁元素的化合价是___________。
（2）钛铁矿加入过量H₂SO₄后，得到的滤渣A为_________________（填化学式）。
（3）含TiO²⁺溶液乙转化生成TiO₂的离子方程式是________________________________。
（4）由滤液丙制备LiFePO₄的过程中，所需17%双氧水与H₂C₂O₄的质量比是______________。
（5）用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数：一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示剂，用NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为Mg/mol）试样wg，消耗c mol/L NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液VmL，则TiO₂质量分数为________（用代数式表示）。
（6）TiO₂制取单质Ti，涉及到的步骤如下：

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

反应②的方程式是_________________。由TiCl₄→Ti需要在Ar气中进行的理由是__________。反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据表中信息，需加热的温度略高于_________℃即可。

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