Question

【題目】鈦（）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白（）是目前使用最廣泛的白色顏料。制備和的原料是鈦鐵礦，用含的鈦鐵礦（主要成分為）制備的流程如下：

（1）步驟①加的目的是__________________；步驟②冷卻的目的是_____________。

（2）考慮成本和廢物的綜合利用等因素，水浸后的廢液中應加入______________處理。

（3）由金紅石（）制取單質鈦（）的過程為，其中反應在氬氣氣氛中進行的理由是____________。

Answer 1

【答案】將還原為 析出綠礬（） 碳酸鈣（其它合理答案也可） 高溫下鎂和鈦會與、反應，因此只能用稀有氣體來保護

【解析】

鈦鐵礦溶于濃硫酸，所有金屬轉變為自由離子，加入鐵粉可以將還原為，此時熱過濾除去過量的鐵粉，再冷卻使綠礬大量析出，過濾后可得綠礬，此時溶液中剩下的鈦元素，經水浸后轉變為偏鈦酸，灼燒失水后即可得到鈦白粉。

（1）分析題圖可知，鈦鐵礦中的鐵最終轉化成副產品綠礬，所以要將+3價轉化為+2價；降低溫度是為了減小的溶解度，利于綠礬結晶析出；

（2）水浸過程發生的離子反應為，廢液呈酸性，可以考慮向水浸后的廢液中加入等物質（合理即可）；

（3）由于和易與空氣中的、等反應；故該反應要在氬氣氣氛中進行。