金屬鈦素有“太空金屬”、“未來金屬”等美譽(yù).工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦并得到副產(chǎn)品FeSO
4?7H
2O(綠礬)的工藝流程如下圖所示.
已知:TiO
2+在一定條件下會發(fā)生水解;鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO
3),含有少量SiO
2雜質(zhì);其中一部分鐵元素在鈦鐵礦處理過程中會轉(zhuǎn)化為+3價.
(1)黑鈦液中生成的主要陽離子有TiO
2+和Fe
2+,寫出步驟①化學(xué)反應(yīng)方程式:
;步驟②中,加入鐵粉的主要目的是
.
(2)步驟③中,實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的
(填字母序號).
a.熔沸點差異 b.溶解性差異 c.氧化性、還原性差異
(3)步驟②、③、④中,均涉及到的操作是
(填操作名稱);在實驗室完成步驟⑤“灼燒”所需主要儀器有
.
(4)請結(jié)合化學(xué)用語用化學(xué)平衡理論解釋步驟④中將TiO
2+轉(zhuǎn)化為Ti(OH)
4的原因:
.
(5)可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO
2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳(MnSO
4,易溶于水),該反應(yīng)的離子方程式為
.
(6)實驗室通過下面方法可測定副產(chǎn)品綠礬中FeSO
4?7H
2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
a.稱取2.85g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO
4溶液滴定至終點,消耗KMnO
4溶液體積的平均值為19.00mL(滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Fe
2++MnO
4-+H
+→Fe
3++Mn
2++H
2O 未配平 ).
計算上述樣品中FeSO
4?7H
2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
(用小數(shù)表示,保留二位小數(shù)).