含钛高炉渣的主要化学成分为TiO2、Al2O3、MgO、CaO、SiO2、Fe2O3、FeO和金属Fe等,对其综合利用具有重要的经济价值和社会效益。
Ⅰ.一种含钛高炉渣提钛工艺流程如图所示。

已知:①TiO2不溶于水、稀酸和碱溶液;
②Al2O3能与强酸、强碱反应。
(1)盐酸酸浸过程中Al2O3发生反应的离子方程式为 Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O。
(2)“磁选”的目的是 去除炉渣中的铁,从而减少酸浸时盐酸的用量去除炉渣中的铁,从而减少酸浸时盐酸的用量。
(3)下列说法正确的是 abab(填字母序号)。
a.滤渣1的主要成分为TiO2、SiO2
b.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,最终得到的滤渣成分相同
c.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,理论上氢氧化钠用量不变
Ⅱ.含钛高炉渣中金属Fe含量的测定:
i.配制金属Fe浸取液:取一定量的亚硫酸钠和邻菲罗啉(抑制Fe2+水解)溶于水,加入乙酸和乙酸铵混合溶液调pH=4.5,此时铁的化合物不溶解。
ii.取m1g粉碎后的含钛高炉渣,加入足量金属Fe浸取液,室温下浸取1h。
iii.过滤,将滤液及洗涤液全部转移至盛有过量H2O2溶液的烧杯中,加入稀硫酸充分反应。
iv.将反应后的溶液煮沸至冒大气泡并继续微沸10min。
v.冷却,用浓度为cmol•L-1的抗坏血酸(C6H8O6)标准液滴定,消耗抗坏血酸标准液VmL。
已知:①酸性条件下,SO32-+Fe→S2O32-+Fe2+(未配平)
②C6H8O6(抗坏血酸)+2Fe3+═C6H6O6 (脱氢抗坏血酸)+2Fe2++2H+
(4)步骤ii中浸取铁时发生反应的离子方程式为 2SO32-+2Fe+6H+=S2O32++2Fe2++3H2O2SO32-+2Fe+6H+=S2O32++2Fe2++3H2O。
(5)步骤iii中加入过量H2O2溶液的主要作用是 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OH2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(用离子方程式表示)。
(6)该含钛高炉渣中金属Fe的质量分数=0.112cVm1×100%0.112cVm1×100%(用代数式表示)。
(7)下列两种情况均会对“金属Fe的质量分数”测定结果造成偏差,任选其中一种情况分析并说明判断理由。
情况一:配制金属Fe浸取液时,溶液pH等于2
情况二:未进行步骤iv,直接用抗坏血酸标准液滴定
①情况 一(或二)一(或二)的测定结果 偏高(或偏高)偏高(或偏高)(填“偏高”或“偏低”)。
②理由是 溶液pH等于2,会导致铁的化合物溶解(或直接用抗坏血酸标准液滴定,有过氧化氢剩余,也会和抗坏血酸反应,消耗抗坏血酸标准液偏多)溶液pH等于2,会导致铁的化合物溶解(或直接用抗坏血酸标准液滴定,有过氧化氢剩余,也会和抗坏血酸反应,消耗抗坏血酸标准液偏多)。
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【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;去除炉渣中的铁,从而减少酸浸时盐酸的用量;ab;2SO32-+2Fe+6H+=S2O32++2Fe2++3H2O;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;×100%;一(或二);偏高(或偏高);溶液pH等于2,会导致铁的化合物溶解(或直接用抗坏血酸标准液滴定,有过氧化氢剩余,也会和抗坏血酸反应,消耗抗坏血酸标准液偏多)
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:112引用:3难度:0.4
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