Question

（13分）以钛铁矿(主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：

FeTiO₃＋2H₂SO₄===TiOSO₄＋FeSO₄＋2H₂O

回答下列问题：

(1)钛铁矿和浓硫酸反应属于________(选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。

(2)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe^2＋被氧化，物质A是________，上述制备TiO₂的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是

_________________________，                     

(3)反应TiCl₄＋2Mg2MgCl₂＋Ti在Ar气氛中进行的理由是__________________

________________________________________________________________________。

 (4)由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：

TiO₂(s)＋2Cl₂(g)＋2C(s)===TiCl₄(g)＋2CO(g)　ΔH₁＝－72 kJ·mol^－1

TiO₂(s)＋2Cl₂(g)===TiCl₄(g)＋O₂(g)　ΔH₂＝38.8 kJ·mol^－1

C(s)＋CO₂(g)===2CO(g)　ΔH₃＝282.8 kJ·mol^－1

反应C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)的ΔH＝________。

 

Answer 1

(1)非氧化还原反应

(2)Fe　绿矾、硫酸

(3)防止高温下Mg(Ti)与空气中的氧气(或CO₂、N₂)作用

(4)－393.6 kJ·mol^－1

解析:（1）根据方程式可看出，反应前后元素的化合价均没有方式变化，所以是非氧化还原反应。

（2）为反止Fe^2＋被氧化，且又不能引入杂质，A只能是铁。根据转化关系图可得硫酸和绿矾，硫酸可以回收利用，绿矾属于副产物。

（3）镁属于活泼金属，在加热时易被空气氧化。

（4）考查盖斯定律的应用。前2个反应相减得到2C(s)＋O₂(g)===2CO(g)    ΔH＝－110.8 kJ·mol^－1。根据C(s)＋CO₂(g)===2CO(g)　ΔH₃＝＋282.8 kJ·mol^－1即可得到C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)的ΔH＝－393.6 kJ·mol^－1