Question

二氧化钛是钛的重要化合物，钛白（纯净的二氧化钛）是一种折射率高、着色力和遮盖力强、化学性质稳定的白色颜料。从钛铁矿（主要成分FeTiO₃，含Fe₂O₃、SiO₂等杂质）制取二氧化钛，常用硫酸法，其流程如下：

（1）钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO₄和FeSO₄，该反应的化学方程式            。

（2）为提高“固体熔块”水浸取时的浸出率，除了采用循环浸取、延长时间、熔块粉碎外，适宜的条件还可以选择               (任写一种)。

（3）过滤时所需玻璃仪器为漏斗、玻璃棒和烧杯。从滤液中得到X为绿矾（FeSO₄·7H₂O）晶体的实验操作依次为:加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、低温干燥。实验室要配制、保存该溶液时需加少量铁屑，目的是                 。

（4）第③步反应化学方程式                      。

（5）若实验时需要450mL2mol/L的C溶液，则在精确配制时，需用托盘天平称取NaOH固体            g，所使用的仪器除托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙外，还必须有             （填仪器名称）。

Answer

（1）FeTiO3+2H2SO4==FeSO4+ TiOSO4+ 2H2O

（2）连续搅拌、适当升高温度 （合理均给分）

（3） 防止Fe2+被氧化

（4）TiOSO4+ 2H2O = H2TiO3+H2SO4

（5）40.0 500ml容量瓶

【解析】

试题分析：（1）从钛铁矿主要成分FeTiO3与浓硫酸反应主要产物是TiOSO4和FeSO4，根据原子守恒还会生成水，配平之后方程式为FeTiO3+2H2SO4==FeSO4+ TiOSO4+ 2H2O 。

（2）连续搅拌、适当升高温度等可以提高“固体熔块”水浸取时的浸出率。

（3）溶液中的Fe2+容易被氧化成Fe3+，加铁屑是为了防止其被氧化。

（4）由题知TiOSO4和 2H2O会反应生成 H2TiO3，根据原子守恒判断还有H2SO4生成，所以方程式为： TiOSO4+ 2H2O = H2TiO3+H2SO4。

（5）题目中虽然要配置450ml溶液，可是实际配置没有450ml容量瓶，应用500ml容量瓶，所以溶液体积计算时应用500ml，所以得n(NaOH[）=C・V=2mol・0.5L=1mol，m(NaOH[）=1mol・40g/mol=40.0g,因为是用托盘天平秤所以必须精确到0.1，故答案为40.0g；配制一定物质的量浓度溶液用到仪器：托盘天平、量筒、500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙等；故答案为：500mL容量瓶。

考点：考查无机物之间的相互转化及相关计算。