试卷征集
加入会员
操作视频

硫酸铵焙烧浸出液水解制备偏钛酸[TiO(OH)2]可回收钛。
已知:i.一定条件下,Ti4+水解方程式:Ti4++3H2O⇌TiO(OH)2+4H+
ii.一定温度下:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17;Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39
Ⅰ.水解制备偏钛酸:浸出液中含Fe3+、Ti4+等,先向其中加入还原铁粉,然后控制水解条件实现Ti4+水解制备偏钛酸。
(1)用化学用语表示(NH42SO4溶液呈酸性的原因
NH
+
4
+H2O⇌NH3•H2O+H+
NH
+
4
+H2O⇌NH3•H2O+H+

(2)浸出液(pH=2)时:①Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀需要的浓度为
4.9×107
4.9×107
mol•L-1;Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀需要的浓度为
2.6×10-3
2.6×10-3
mol•L-1
②若杂质离子沉淀会降低钛水解率。从定量角度解释加入还原铁粉的目的
加铁粉将Fe3+还原为Fe2+,防⽌Fe3+优先发生水解生成氢氧化铁沉淀,阻碍Ti4+的水解反应,导致钛水解率下降
加铁粉将Fe3+还原为Fe2+,防⽌Fe3+优先发生水解生成氢氧化铁沉淀,阻碍Ti4+的水解反应,导致钛水解率下降

(3)一定条件下,还原铁粉添加比对钛水解率的影响如图1所示。当还原铁粉添加比大于1时,钛水解率急剧下降,解释其原因
还原铁粉添加比过大时,过量的还原铁粉将浸出液中的Ti(IV)还原为Ti(III),从而造成钛水解率降低
还原铁粉添加比过大时,过量的还原铁粉将浸出液中的Ti(IV)还原为Ti(III),从而造成钛水解率降低


已知:还原铁粉添加比=
n
铁粉
n
理论
;n铁粉为还原铁粉添加量,n理论为浸出液中Fe3+全部还原为Fe2+所需的还原铁粉理论量。
(4)一定条件下,温度对钛水解率的影响如图2所示。结合化学平衡移动原理解释钛水解率随温度升高而增大的原因
浸出液存在Ti4+水解平衡:Ti4++3H2O⇌TiO(OH)2+4H+,盐的水解反应是吸热反应,在其它条件不变时,升高温度,盐水解程度增大,导致钛水解率增大
浸出液存在Ti4+水解平衡:Ti4++3H2O⇌TiO(OH)2+4H+,盐的水解反应是吸热反应,在其它条件不变时,升高温度,盐水解程度增大,导致钛水解率增大

Ⅱ.电解制备钛:偏钛酸煅烧得到二氧化钛(TiO2),运用电化学原理在无水CaCl2熔盐电解质中电解TiO2得到海绵钛,装置如图3所示。
(5)电极X连接电源
(填“正”或“负”)极;写出电极Y上发生的电极反应式
TiO2+4e-=Ti+2O2-
TiO2+4e-=Ti+2O2-

【答案】
NH
+
4
+H2O⇌NH3•H2O+H+;4.9×107;2.6×10-3;加铁粉将Fe3+还原为Fe2+,防⽌Fe3+优先发生水解生成氢氧化铁沉淀,阻碍Ti4+的水解反应,导致钛水解率下降;还原铁粉添加比过大时,过量的还原铁粉将浸出液中的Ti(IV)还原为Ti(III),从而造成钛水解率降低;浸出液存在Ti4+水解平衡:Ti4++3H2O⇌TiO(OH)2+4H+,盐的水解反应是吸热反应,在其它条件不变时,升高温度,盐水解程度增大,导致钛水解率增大;正;TiO2+4e-=Ti+2O2-
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:144引用:1难度:0.7
相似题
  • 1.下列盐的水溶液,其pH值小于7的是(  )

    发布:2024/12/20 8:0:1组卷:25引用:6难度:0.9
  • 2.已知Mg2C3的结构与CaC2的结构相似.由此可断定Mg2C3与水反应的产物是(  )

    发布:2024/12/30 8:0:15组卷:52引用:6难度:0.7
  • 3.下列生活现象其对应的化学原理的说法正确的是(  )

    发布:2024/12/27 8:0:2组卷:24引用:1难度:0.6
深圳市菁优智慧教育股份有限公司
粤ICP备10006842号公网安备44030502001846号
©2010-2025 jyeoo.com 版权所有
APP开发者:深圳市菁优智慧教育股份有限公司| 应用名称:菁优网 | 应用版本:5.0.7 |隐私协议|第三方SDK|用户服务条款
广播电视节目制作经营许可证|出版物经营许可证|网站地图
本网部分资源来源于会员上传,除本网组织的资源外,版权归原作者所有,如有侵犯版权,请立刻和本网联系并提供证据,本网将在三个工作日内改正