Question

選修：化學與技術】（金屬鈦(Ti)因其硬度大、熔點高、常溫時耐酸堿腐蝕等性質被廣泛用在高新科技材料和航天領域中�！傲蛩岱ā鄙�產鈦的原料是鈦鐵礦(主要成分是：FeTiO₃，還含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金屬元素及脈石等雜質)；主要生產流程如下：

已知反應：①將鈦鐵礦與濃H₂SO₄煮解：FeTiO₃＋2H₂SO₄(濃)△TiOSO₄(硫酸氧鈦)＋FeSO₄＋2H₂O。②加水熱分解硫酸氧鈦：TiOSO₄＋(n＋1)H₂O△TiO₂·nH₂O＋H₂SO₄。
請回答下列問題：
（1）副產品甲是____________，可循環利用的物質是___________________________。
（2）上述生產流程中加入鐵屑的目的是_______________________________________。
（3）寫出中間產品乙與焦炭、氯氣在高溫下發生反應的方程式為：________________。
（4）“硫酸法”生產鈦排放的廢液對水體有哪些污染，請指出主要的兩點：
①_________________________________；②_______________________________。
針對其中一項污染，提出處理的方法：                                  。

Answer 1

（1）FeSO₄·7H₂O（名稱、俗名亦可） 硫酸（H₂SO₄）
（2）防止Fe²⁺被氧化（合理答案均計分）
（3）TiO₂＋2Cl₂＋2C高溫TiCl₄＋2CO（3分）（寫CO₂也給分）
（4）①酸污染 ②重金屬離子（Cu²⁺、Cr³⁺等）污染（合理答案均計分）
中和法、沉淀法（合理答案均計分）

試題分析：（1）從流程圖硫酸與過量的鐵反應可知，副產品甲是FeSO₄·7H₂O，可循環利用的物質是硫酸。
（2）生產流程中加入鐵屑的目的是防止Fe²⁺被氧化；
（4）“硫酸法”是酸性，會產生酸污染；與Ti共存的其它重金屬的廢液對水體有污染。
產生酸污染可以加入石灰中和，重金屬離子污染可通過沉淀法除去。