四川攀枝花蘊藏著豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣(主要成分為TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合價為+4)做原料,生成白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下
請回答下列問題:
(1)硫酸與二氧化鈦反應的化學方程式是_____________________。
(2)向濾液I中加入鐵粉,發(fā)生反應的離子方程式為:__________________、_________________。
(3)在實際生產(chǎn)過程中,向沸水中加入濾液Ⅲ,使混合液pH達0.5,鈦鹽開始水解。水解過程中不斷通入高溫水蒸氣,維持溶液沸騰一段時間,鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請用所學化學平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用:_____________________。過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后,將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、____________________________(填化學式),減少廢物排放。
(4)A可用于生成紅色顏料(Fe2O3),其方法是:將556a kg A(摩爾質(zhì)量為278g·mol-1)溶于水中,加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應,鼓入足量空氣攪拌,產(chǎn)生紅褐色膠體;再向紅褐色膠體中加入3336b kg A和112c kg鐵粉,鼓入足量空氣攪拌,反應完成后,有大量Fe2O3附著在膠體粒子上以沉淀形式析出;過濾后,沉淀經(jīng)高溫灼燒得紅色顏料。若所得濾液中溶質(zhì)只有硫酸鈉和硫酸鐵,則理論上課生成紅色顏料
___________kg。
(1)TiO2+2H2SO4=Ti(SO4)2+2H2O或TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O
(2)2Fe3++Fe=3Fe2+;Fe+2H+=Fe2++H2
(3)加水促進鈦鹽水解,加熱促進鈦鹽水解,降低H+濃度促進鈦鹽水解;H2O、FeSO4、H2SO4
(4)160a+320b+160c
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