2024届高三化学一轮复习 工业流程题，实验题（钛专题）

工业流程题，实验题（钛专题） 1．工业上以钛铁矿(FeTiO3，其中Fe为+2价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如图所示，下列说法不正确的是    A．为加快“氯化”速率，可将钛铁矿粉碎并与焦炭混合均匀 B．“氯化”过程中，每生成0.1molCO气体，转移电子0.2mol C．由TiCl4制备Ti的过程中，Ar不可以换成N2 D．理论上，每制得1molTi，需要2molMg 2．为减轻环境污染，提高资源的利用率，可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产．生产工艺流程如下： 已知：“氯化”过程在高温下进行，且该过程中Ti元素的化合价没有变化。 下列叙述错误的是 A．中Ti为+4价 B．“合成”过程中原子利用率为100% C．“氯化”时发生反应的化学方程式为 D．上述流程中“Mg，Ar”可用“Mg，”代替 3．用镁还原可制取高熔点的金属钛，工艺流程如图。下列说法不正确的是    A．工业上电解熔融可制备金属Mg B．“高温还原”时，发生反应的化学方程式为 C．用金属镁还原过程中需通入或Ar作保护气 D．“真空蒸馏”的目的是使Mg、气化，实现与Ti的分离 4．金属钛(Ti)广泛应用于航空、军工、医疗等领域。以钛铁矿(主要含有FeTiO3及少量SiO2、FeO、Fe2O3、CaO)制备金属Ti的工艺流程如下： 已知：①“酸浸”时，钛铁矿与浓H2SO4在160~200℃发生非氧化还原反应，FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+。②高温下，Ti易与N2、H2反应。 (1)“酸浸”前钛铁矿需要粉碎研磨，其目的是 。 (2)FeTiO3中Ti的化合价为 ，“滤渣”中主要含有SiO2和 (填化学式)。 (3)“酸浸”中发生主要反应的化学方程式为 。 (4)试剂X为 (填化学式)，其作用是 。 (5)“高温冶炼”过程需在氩气气氛中进行，其原因是 。 5．以金红石(主要成分为)为原料，还原法制取Ti的工艺流程如图甲所示。    请回答下列问题： (1)已知反应I通常在800~900℃的条件下进行，产物中有一种无色可燃气体，写出反应Ⅰ的化学方程式： 。 (2)反应Ⅱ中，氩气的作用是 。 (3)海绵钛除杂时除得到可以循环使用的外，还可以得到循环利用的物质有 。 (4)工业上可以制取纯净的二氧化钛(钛白)，钛白是目前最好的白色颜料，其冶炼流程如图乙所示。    上述制备的过程中，可以利用的副产物是 ，考虑成本和废物综合利用因素，水浸后废液中应加入 处理。 6．金属钛在航天、医疗等领域有着广泛的应用。工业上用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，含有Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)为原料制备金属钛的工艺流程如下：    已知：FeTiO3中Fe为+2价；高温下钛易与N2、H2反应。 (1)提高①中浸取反应速率可采取的措施有 (答两条)。 (2)“滤渣I”的主要成分为 。 (3)钛铁矿与硫酸发生非氧化还原反应，生成TiOSO4，试写出该反应的化学方程式 。 (4)⑥中镁与TiCl4高温下反应制备粗钛时需加保护气，下列可作为保护气的是 (填标号)。 a．H2　　　　 　b．Ar　　　　c．Cl2　　　　　　d．N2 (5)⑦中经过“一系列操作”可获得副产品绿矾()，其过程包括 、洗涤、干燥。 (6)绿矾易被氧化而变质。现取在空气中放置一段时间的某绿矾样品，请选择合适的试剂，设计实验方案，证明该样品被部分氧化： 。 7．含钛高炉渣(主要化学成分为TiO2、Al2O3、MgO、SiO2、Fe2O3、FeO和金属Fe等)的综合利用具有重要的经济价值和社会效益。 Ⅰ.一种含钛高炉渣提钛工艺流程如下图所示。 已知：①TiO2不溶于水、稀酸和碱溶液；②乙酸化学式CH3COOH，是弱酸。 (1)“磁选”的目的是 。 (2)按以上流程，滤液2中的主要溶质 (填化学式)。 (3)若将流程A部分与流程B部分互换顺序，最终得到的滤渣成分是否相同？ (填“是”或“否”)。 Ⅱ.含钛高炉渣中金属Fe含量的测定： ⅰ.配制金属Fe浸取液：取一定量的亚硫酸钠和邻菲罗啉溶于水，加入乙酸和乙酸铵混合溶液调pH=4.5(此溶液不能溶解铁的化合物)。 ⅱ.取m1g粉碎后的含钛高炉渣，加入足量配制好的金属Fe浸取液，室温下浸取1h。 ⅲ.过滤，将滤液及洗涤液全部转移至盛有过量H2O2溶液的烧杯中加入稀硫酸充分反应。 ⅳ.将反应后的溶液煮沸后冷却，逐滴加入浓度为cmol·L-1的抗坏血酸(C6H8O6)溶液，消耗抗坏血酸溶液VmL。 已知：①