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解答题-实验探究题 适中0.65 引用2 组卷185
一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量Fe2O3)联合生产铁红和钛白粉的工艺流程如图所示，回答下列问题：

（1）为加快钛铁矿在稀硫酸中的溶解，可采取的措施有______任写两种)。
（2）FeSO4溶液与 NH4HCO3溶液反应的离子方程式是________。
（3）TiO2+水解为TiO(OH)2沉淀的离子方程式为__________，需要加入Na2CO3粉末的目的是__________________________________________。
（4）常温下，在生成的FeCO3达到沉淀溶解平衡的溶液中，测得溶液中c(CO32－) = 3.0×10-6 mol/L，需要控制溶液pH____________时，才能使所得的FeCO3中不含Fe(OH)2。(已知：Ksp[FeCO3] = 3.0×10-11，Ksp[Fe(OH)2] = 1.0×10-16)
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知识点：有关铁及其化合物转化的流程题型溶度积常数相关计算物质分离、提纯综合应用常见无机物的制备 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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利用钛矿的酸性废液(含TiO2+、Fe2+、Fe3+、SO42-等)，可回收获得FeS2纳米材料、Fe2O3和TiO2·nH2O等产品，流程如下：

(1)TiO2+中钛元素的化合价为________价。TiO2+只能存在于强酸性溶液中，因为TiO2+易水解生成TiO2·nH2O，写出水解的离子方程式_________________________________。
(2)向富含TiO2+的酸性溶液中加入Na2CO3粉末能得到固体TiO2·nH2O。请用化学反应原理解释__________________________________。
(3)NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为_______________________，该反应需控制温度在308K以下，其目的是_____________________________。
(4)已知298K时，Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16，若在生成的FeCO3达到沉淀溶解平衡时，测得溶液的pH为8.5，c(Fe2+)=1.0×10-5mol·L-1，则所得的FeCO3中________Fe(OH)2(填“有”或“没有”)。
(5)FeS2纳米材料可用于制造高容量锂电池，已知电解质为熔融的K2S，电池放电时的总反应为：4Li+FeS2=Fe+2Li2S，则正极的电极反应式是_______________。
钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿( 主要成分为FeTiO3和少量Fe2O3 )进行钛白粉和LiFePO4的联合生产工艺如下图所示:

回答下列问题:
（1） LiFePO4中Fe的化合价是_______________________。
（2）钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎的目的是__________________________________。
（3）用离子方程式表示操作I加入铁粉的目的:__________________________。操作Ⅱ为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器的名称是___________。
（4）TiO2+易水解，则其水解的离子方程式为______________________；“转化”利用的是TiO2+的水解过程，需要对溶液加热，加热的目的是________________________________。
（5）“沉铁”的的是使Fe3+生成FePO4，当溶液中c(PO43-)= 1.0×10-17mol/L时可认为Fe3+沉淀完全，则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+)=_______mol/L[已知:该温度下，Ksp(FePO4)=1.0×10-22]。
（6）由“沉铁”到制备LiFePO4的过程中，所需17% H2O2溶液与草酸( H2C2O4)的质量比是_____。
以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，含少量SiO2)为主要原料生产铜、铁红，原料的综合利用率较高，其主要流程如图。

已知：①CuCl为白色晶体，难溶于水和乙醇，在空气中易被氧化；可与NaCl溶液反应，生成易溶于水的Na[CuCl2]。
②Cu+酸性条件发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。
(1)固体C中含有硫单质，则反应Ⅰ的离子方程式为______。从固体C中分离出硫单质的方法是溶解、过滤、蒸馏。最适宜的溶剂为______。
A．水             B．氢氧化钠溶液             C．CS2 D．酒精
(2)写出铁红的一种用途______，反应Ⅰ~Ⅴ中氧化还原反应共有______步。
(3)常温下，反应Ⅱ中生成的FeCO3达到沉淀溶解平衡时，溶液中c()=3.0×10-6mol/L，需要控制溶液的pH不大于______时，才能使所得FeCO3中不含Fe(OH)2。过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤，检验沉淀洗涤干净的方法是______。
(已知Ksp[FeCO3]=3.0×10-11，Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16)
(4)反应Ⅲ在高温下进行，该反应的化学方程式为______。
(5)以惰性电极电解溶液D，阴极电极反应式为______。

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