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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
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问题描述:

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NaOH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).

程恳回答:
  钛铁矿(主要成分FeTiO3,含Fe2O3、SiO2等杂质)加入浓硫酸加热反应得到固体熔块,加入水水浸,得到浸取液中加入铁屑防止亚铁离子被氧化为铁离子,过滤得到X晶体为为绿矾(FeSO4•7H2O)晶体和滤液TiOSO4,加入水反应生成H2TiO3,高温煅烧得到二氧化钛,   (1)钛铁矿主要成分FeTiO3与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4,结合原子守恒配平书写化学方程式为:FeTiO3+2H2SO4═FeSO4+TiOSO4+2H2O,   故答案为:FeTiO3+2H2SO4═FeSO4+TiOSO4+2H2O;   (2)为提高“固体熔块”水浸取时的浸出率,适宜的条件可以选择,连续搅拌,升高温度,循环浸取、延长时间、熔块粉碎等,   故答案为:连续搅拌、适当升高温度;   (3)亚铁离子易被空气中氧气氧化为铁离子,避免亚铁离子被氧化且不引入杂质,加入铁屑可以防止亚铁离子被氧化,2Fe3++Fe=3Fe2+,   故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+;   (4)第③步反应是TiOSO4加入水反应生成H2TiO3和硫酸的反应的化学方程式为:TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4,   故答案为:TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4;   (5)若实验时需要450mL2mol/L的NaOH溶液,实验室中无450ml容量瓶,需要在500ml容量瓶中进行配置,然后取出450ml溶液,则在精确配制时需要认真的质量依据500ml溶液计算,需用托盘天平称取NaOH固体质量=0.5L×2mol/L×40g/mol=40.0g,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500ml容量瓶,   故答案为:40.0,500ml容量瓶;
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