Question

3．二氧化鈦（TiO₂）是許多反應(yīng)的催化劑．工業(yè)上用鈦鐵礦【主要成分為FeTiO₃（鈦酸亞鐵，不溶于水）、Fe₂O₃及少量SiO₂（不與H₂SO₄反應(yīng)且不溶于水）作原料，制取二氧化鈦及綠礬（FeSO₄•7H₂O）】，其生產(chǎn)流程如下：

（1）加入H₂SO₄后，發(fā)生的反應(yīng)有FeTiO₃+2H₂SO₄=TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O和Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（2）加入鐵粉，發(fā)生置換反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（3）以TiO₂為原料還可以制取金屬Ti．請(qǐng)將其中的一步反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整：
TiO₂+2Cl₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+CO₂．

Answer 1

分析 （1）由Fe₂O₃與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，進(jìn)行分析解答．
（2）加入鐵粉，鐵粉能與過量的稀硫酸生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．
（3）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）Fe₂O₃與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（2）加入鐵粉，鐵粉能與過量的稀硫酸生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（3）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，由反應(yīng)的化學(xué)方程式，反應(yīng)前鈦、氧、氯、碳原子個(gè)數(shù)分別為1、2、4、1，反應(yīng)后的生成物中鈦、氧、氯、碳原子個(gè)數(shù)分別為1、0、4、1、根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則每個(gè)橫線上物質(zhì)的分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為CO₂．
故答案為：（1）Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；（2）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；（3）CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，理解用鈦鐵礦作原料制取二氧化鈦及綠礬的反應(yīng)流程，掌握酸與金屬的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫方法等是正確解答本題的關(guān)鍵．