钛白粉(主要成分是Ti02).覆盖能力强.折射率高.无毒.广泛用于油漆.塑料.造纸等行业.还可用作乙醇脱水.脱氢的催化剂．如图是以钛铁矿(主要成分FeTi03.钛酸亚铁)为主要原料生产钛白粉的工艺流程图.回答下列问题:(1)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化.物质A是 ,上述制备Ti02的过程中.所得到的副产物是 .可回收利用的物质是: � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

钛白粉（主要成分是Ti0₂），覆盖能力强，折射率高，无毒，广泛用于油漆、塑料、造纸等行业，还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂．如图是以钛铁矿（主要成分FeTi0₃，钛酸亚铁）为主要原料生产钛白粉的工艺流程图，回答下列问题：
（1）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe²⁺被氧化，物质A是

；上述制备Ti0₂的过程中，所得到的副产物是

，可回收利用的物质是：

．
（2）写出TiOS0₄溶液在加热条件下水解反应的离子方程式：

（3）为测定TiOS0₄的含量，首先取待测钛液10mL用水稀释至100mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3Ti0²⁺+Al+6H⁺═3Ti³⁺+AP++3H₂0．过滤后，取出滤液20mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用酸式滴定管滴加0.1mol?L^-1 FeCl₃溶液，当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30mL FeC1₃溶液．待测钛液中TiOS0₄的物质的量浓度是

．

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：钛铁矿（主要成分FeTi0₃，钛酸亚铁）经过80%硫酸分解，生成FeSO₄和TiOS0₄溶液，为防止TiOS0₄溶液将FeSO₄氧化，加入还原性物质铁粉，通过结晶，过滤得到FeSO₄?7H₂O晶体，在滤液中TiOS0下水解生成H₂TiO₃沉淀，经过过滤、烘干得到钛白粉，
（1）防止Fe²⁺被氧化，用铁粉；上述制备Ti0₂的过程中，可以得到的副产物是硫酸亚铁晶体，硫酸可以回收利用；
（2）强酸弱碱盐水解得到强酸和弱碱；
（3）利用关系式Ti0²⁺----Ti³⁺-----Fe³⁺
1 1 1
求出TiOS0₄的物质的量浓度是．

解答： 解：钛铁矿（主要成分FeTi0₃，钛酸亚铁）经过80%硫酸分解，生成FeSO₄和TiOS0₄溶液，为防止TiOS0₄溶液将FeSO₄氧化，加入还原性物质铁粉，通过结晶，过滤得到FeSO₄?7H₂O晶体，在滤液中TiOS0下水解生成H₂TiO₃沉淀，经过过滤、烘干得到钛白粉，
（1）因Fe²⁺易被氧气氧化生成Fe³⁺，为防止Fe²⁺被氧化，加入的物质A是铁粉，其反应原理为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，同时不会引入新的杂质，制备Ti0₂的过程中，所得到的副产物是FeSO₄?7H₂O，可回收利用的物质是H₂SO₄，故答案为：铁粉；FeSO₄?7H₂O；H₂SO₄；
（2）TiOS0₄溶液在加热条件下水解反应的离子方程式可由流程图得知，Ti以H₂TiO₃沉淀的形式出现，即方程式为：TiO²⁺+2H₂O=H₂TiO₃↓+2H⁺，
故答案为：TiO²⁺+2H₂O=H₂TiO₃↓+2H⁺；
（3）反应的离子方程式为：Fe³⁺+Ti³⁺=Fe²⁺+Ti⁴⁺；Fe³⁺与Ti³⁺以1：1的形式反应，n（Fe³⁺）=30×10^-3×0.1=0.003mol，即20 mL滤液中n（Ti⁴⁺）=0.003mol，由Ti元素守恒可知n（TiOS0₄）=0.003mol，则100 mL滤液中n（Ti⁴⁺）=0.015mol，待测钛液中TiOS0₄的物质的量浓度是c（TiOS0₄）=

0.015

0.01

=1.5mol?L^-1，
故答案为：1.5mol?L^-1．

点评：本题是物质制备型工艺流程题，是近年高考的热点，主要考查了电解原理及应用、物质的量浓度的有关计算、盐类水解等知识点，难度中等．

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A、

12m

B、

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D、

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．
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．
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．
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．
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．
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．
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．

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．

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煅烧

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．
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．
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．
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．

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结晶温度/℃	Na₂CrO₄?4H₂O	NaOH	Na[Al（OH）₄]	Na₂SiO₃
30	52.45	29.79	8.69	12.21
40	68.81	20.49	8.46	10.84
50	60.26	27.96	10.36	9.32
60	50.74	29.66	10.40	12.25
70	46.77	33.06	8.10	6.48

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．
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