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钛(Ti)被誉为21世纪金属。冶炼钛的主要原料是含Fe2O3的钛铁矿（FeTiO3)，其生产过程如下： 已知：TiOSO4可溶于水且易水解，H2TiO3难溶于水。试回答下列问题： (1)步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、     (填操作名称)；步骤④在实验室中常将试剂置于    (填仪器名称）中加强热。 (2)步骤③中加入热水的作用是                   。 (3)步骤④中硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫，写出该反应的化学方程式：                        。 (4)步骤②所得到的硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试剂，二者反应后(Cr由+6价转化为+3价)可以转化为有重要工业价值的铁氧体复合氧化物（常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制备该铁氧体复合氧化物，试求在酸性的含铬废水中，加入FeSO4·7H2O的质量应为废水中六价铬（相当于CrO3)质量的             倍。

参考解答

413***119

2025-03-07 20:55:18

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（共13分） （1）过滤 （2分） 坩埚 （2分） （2）加热、稀释有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3（2分） （3）4FeSO4·7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O （3分） （4） 13.9 （4分）

试题分析：工艺流程题解题的关键是搞清加入什么物质，发生什么反应，如何分离，要将工艺的流程转化为物质的流程。首先在钛铁矿和Fe2O3中加入H2SO4溶解，再加入Fe进行还原，将Fe3+转化为Fe2+，然后通过冷却、结晶、过滤得到FeSO4·7H2O固体以及滤液，在滤液中加入热水，促使TiO2+发生水解生成H2TiO3，最后转化为Ti。 （4）FeO·FeyCrxO3中，Cr为+3价，Fe为+3价，故x+y=2，根据电子得失守恒有Fe：Cr=3:1，可以设x=0.5，y=1.5；可以得出量的关系为2.5FeSO4·7H2O~0.5CrO3，故质量比为（2.5×278）：0.5×100=13.9。

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