14.钛被称为“二十一世纪金属”,工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201605/27/f6f3bf05.png)
已知:钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO
4和FeSO
4,TiOSO
4遇水会水解.
请回答下列问题:
(1)操作1用到的玻璃仪器除烧杯外还有漏斗、玻璃棒,操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,副产品主要成分的化学式为FeSO
4(2)请结合化学用语解释将TiO
2+转化为H
2TiO
3的原理溶液中存在平衡:TiO
2++2H
2O?H
2TiO
3+2H
+,当加入热水稀释、升温后,
平衡正向移动,生成H
2TiO
3(3)已知钛的还原性介于铝和锌之间,估计钛能耐腐蚀的原因之一是钛表面形成一层致密的氧化膜(或钛的内部结构紧密),如果可从Za、Zn、Fe三种金属中选一种金属代替流程中的镁,那么该金属跟四氯化钛反应的化学方程式是TiCl
4+4Na$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+4NaCl
(4)电解TiO
2来获得Ti是以TiO
2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解质,用碳块作电解槽,其阴极反应的电极反应式为TiO
2 +4e
-=Ti+2O
2-(5)为测定溶液中TiOSO
4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:3TiO
2++Al+6H
+═3Ti
3++AlO
3++3H
2O,过过滤后,取出滤液20.00mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示剂,用酸式滴定管(填一种玻璃仪器的名称)滴加0.1000mol•L
-1FeCl
3溶液,发生Ti
3++Fe
3+═Ti
4++Fe
2+,当溶液出现红色达到滴定终点,用去了30.00mLFeCl
3溶液,待测钛液中TiOSO
4的物质的量浓度是1.50mol•L
-1.