钛被誉为“现代金属”和“战略金属”。TiO2、TiSi、BaTiO3均为重要的钛的化合物。
（1）以高钛渣（主要成分为Ti3O5，含少量FeO、Fe2O3）为原料制备白色颜料TiO2的一种工艺流程如图：
①已知：Na2TiO3难溶于碱性溶液；H2TiO3中的杂质Fe2+，比Fe3+更易水洗除去。NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500～550℃时生成Na2TiO3，该反应的化学方程式为 2Ti3O5+O2+12NaOH 500-550℃ 6Na2TiO3+6H2O2Ti3O5+O2+12NaOH 500-550℃ 6Na2TiO3+6H2O。
②“酸溶”后获得的TiOSO4溶液经加热煮沸，生成难溶于水的H2TiO3，该反应的离子方程式为 TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+。
③“脱色“时H2TiO3中因存在少量Fe（OH）3而影响TiO2产品的颜色，“脱色“步骤中Ti2（SO4）3的作用是 将Fe3+还原为Fe2+便于除去从而提高H2TiO3的纯度将Fe3+还原为Fe2+便于除去从而提高H2TiO3的纯度。
（2）在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料（TiSi），电解装置如图1.写出电极A的电极反应 TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-。
（3）钛酸钡（BaTiO3）被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，其晶体结构如图2，在答题卡上用“△”标出Ti4+的位置 
。
（4）TiO2可以催化降解甲醛、苯等有害物质，具有去除效率高，且无二次污染等优点，广泛应用于家居装潢等领域，根据图推导X的化学式 HCO-3HCO-3，并描述步骤②、③的反应机理 羟基结合甲醛的氢产生H2O和醛基，醛基再与O-2结合产生HCO-3羟基结合甲醛的氢产生H2O和醛基，醛基再与O-2结合产生HCO-3。
500
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3
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【答案】2Ti3O5+O2+12NaOH 6Na2TiO3+6H2O；TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+；将Fe3+还原为Fe2+便于除去从而提高H2TiO3的纯度；TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-；；；羟基结合甲醛的氢产生H2O和醛基，醛基再与结合产生
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【解答】
【点评】
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发布：2024/10/10 0:0:4组卷：29引用：3难度：0.5
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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、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 -
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 -
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
