钛合金在国防、医用器材领域有重要应用，某研究小组利用钛铁矿[主要成分偏钛酸亚铁（FeTiO3），含SiO2、FeO杂质]制取TiCl4，然后进一步制备金属钛，流程如图：
已知：
a.发生的主要反应方程式如下：
FeTiO3+2H2SO4 △ TiOSO4+FeSO4+2H2O；TiOSO4+2H2O △ H2TiO3↓+H2SO4；H2TiO3 高温 TiO2+H2O
b.部分物质的性质：
△
△
高温
| TiCl4 | SiCl4 | FeCl3 | TiO2 | |
| 沸点/℃ | 136.4 | 57.6 | 315 | / |
| 其它性质 | 极易水解 | / | / | 不溶于水 |
（1）步骤Ⅱ抽滤时选用了玻璃砂漏斗，请说明选择的理由
强酸性溶液会腐蚀滤纸
强酸性溶液会腐蚀滤纸
。（2）步骤Ⅲ为了除去浸取液中的铁元素杂质并回收FeSO4•7H2O．往浸取液中加入铁粉至溶液中的Fe3+完全转化，然后抽滤，滤液用冰盐水快速冷却至FeSO4•7H2O结晶析出，再次抽滤并洗涤。下列说法正确的是
AB
AB
。A．杂质Fe3+可能是在实验过程中氧化生成的
B．再次抽滤获得的滤液中的溶质是TiOSO4和FeSO4
C．利用冰盐水快速冷却有利于形成较大的晶体颗粒
D．再次抽滤后的洗涤应选用蒸馏水进行多次洗涤
（3）步骤Ⅳ包括钛盐的水解、产物的分离和物质的转化。操作步骤如下：取一部分步骤Ⅲ获得的滤液→（
b
b
）→（ d
d
）→（ a
a
）→（ c
c
）→抽滤得偏钛酸（H2TiO3），将偏钛酸在坩埚中加热得到二氧化钛（TiO2）。①将下列操作按合理顺序填入以上空格。
a.静置沉降后，用倾析法除去上层水；
b.逐滴加入到沸水中并不停搅拌，继续煮沸约10min；
c.用热的稀硫酸洗涤沉淀2～3次，然后用热水洗涤沉淀；
d.慢慢加入其余全部滤液，继续煮沸约30min（过程中适当补充水至原体积）；
②写出操作c中用热水洗涤沉淀的具体过程
向烧杯中注入热水，充分搅拌后使固体沉降，用倾析法将清液倒出，重复2～3次直至洗净
向烧杯中注入热水，充分搅拌后使固体沉降，用倾析法将清液倒出，重复2～3次直至洗净
。（4）①另一种生产TiCl4的方法是用天然TiO2晶体为原料，利用步骤Ⅴ的反应原理获得TiCl4．产品中含有SiCl4、FeCl3等杂质，可通过精馏的方法获得高纯TiCl4，以下说法正确的是
BD
BD
。
A．收集TiCl4时，仪器a中的温度应控制为136.4℃
B．b处温度计的水银球的上沿和支管口的下沿齐平
C．精馏结束时留在圆底烧瓶中的主要成分是FeCl3和SiO2
D．装置c中的冷凝水应该“下口进、上口出”
E．可以用水浴加热的方法精馏获得TiCl4
②d处装有碱石灰的干燥管，作用是
防止空气中的水蒸气进入装置
防止空气中的水蒸气进入装置
。【考点】制备实验方案的设计．
【答案】强酸性溶液会腐蚀滤纸；AB；b；d；a；c；向烧杯中注入热水，充分搅拌后使固体沉降，用倾析法将清液倒出，重复2～3次直至洗净；BD；防止空气中的水蒸气进入装置
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：30引用：1难度：0.3
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
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