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钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（TiO2）是目前最好的白色颜料．制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位．含有Fe2O3的钛铁矿（FeTiO3）制取TiO2的流程如下： （1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第______周期，第______族． （2）步骤①加Fe的目的是______；步骤②冷却的目的是______． （3）上述制备TiO2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，废液中应加入______处理． （4）由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及到的步骤为：已知： ①C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-393.5kJ?mol-1 ②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）；△H=-566kJ?mol-1 ③TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（s）+O2（g）；△H=+141kJ?mol-1则TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g）的△H=______．反应TiCl4+2Mg=2MgCl+Ti 在Ar气氛中进行的理由是______． |
参考解答
463***117
2025-02-24 02:11:41
| （1）Ti位于元素周期表中第四周期ⅣB族，故答案为：四；ⅣB； （2）铁粉的作用是为了除去混合溶液中的Fe3+；步骤②冷却的目的由操作过滤和得到的物质是FeSO4?7H2O可得，是为降低FeSO4?7H2O的溶解度， 故答案为：将Fe3+还原为Fe2+；析出（或分离、或得到）FeSO4?7H2O； （3）得到的副产物为FeSO4?7H2O，图示水浸过程生成H2TiO3同时生成的H2SO4溶液（TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4），应加入碱性物质处理，可以是石灰（或碳酸钙、废碱）， 故答案为：FeSO4?7H2O； 石灰（或碳酸钙、废碱）； （4）依盖斯定律，将③+①×2-②可得：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g）， △H=（+141kJ?mol-1）+2×（-393.5kJ?mol-1）-（-566kJ?mol-1）=-80 kJ?mol-1，Mg是活泼金属，能与空气中多种物质反应，因此可得出Ar气作用为保护气，防止Mg和空气中物质反应， 故答案为：-80 kJ?mol-1； 防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）作用． |
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