Question

【題目】鈦工廠TiCl4煙塵中含有大量的ScCl3、MgCl2及SiO2小顆粒等物質(zhì)，某研究所利用上述煙塵回收Sc2O3，并制備鈦白粉（TiO2），其工藝流程如圖所示：

（1）在空氣中灼燒草酸鈧即可得到氧化鈧（Sc2O3），其化學(xué)反應(yīng)方程式為_____。

（2）“水相”的主要離子有TiOCl42－、H+、Cl－及Mg2+，寫出加入大量的水并加熱發(fā)生的相關(guān)離子反應(yīng)方程式_____。

（3）酸浸過程中，稍過量的鹽酸的作用除溶解吸收煙塵外，另外還有的作用是_______。

（4）鈦的冶煉新法是劍橋電解法（如圖）。以含少量CaCl2的CaO熔融物作為介質(zhì)，電解時(shí)。在陰極生成的Ca進(jìn)一步還原TiO2得鈦。利用中學(xué)所學(xué)知識(shí)可以預(yù)測(cè)CaCl2的作用包含增強(qiáng)導(dǎo)電性及______。

Answer 1

【答案】3O2+2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2 TiOCl42-+(1+x)H2OTiO2·xH2O+2H++4Cl- 為了防止TiOCl42-、Mg2+、Se3+水解 降低CaO的熔點(diǎn)，節(jié)約能量

【解析】

(1)在空氣中灼燒草酸鈧即可得到氧化鈧(Sc2O3)，同時(shí)草酸根離子被氧化生成二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為3O2+2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2；

(2)根據(jù)流程圖，鈦工廠TiCl4煙塵中含有大量的ScCl3、MgCl2及SiO2小顆粒等物質(zhì)，酸浸后，過濾除去了二氧化硅，再用有機(jī)溶劑萃取，“水相”中主要離子有TiOCl42-、H+、Cl-及Mg2+，在水相中加入大量的水并加熱促進(jìn)TiOCl42-水解生成TiO2·xH2O，反應(yīng)的離子方程式為TiOCl42-+(1+x)H2OTiO2·xH2O+2H++4Cl-；

(3) 酸浸過程中，稍過量的鹽酸的作用除溶解吸收煙塵外，另外還有的作用是為了防止TiOCl42-、Mg2+、Se3+水解；

(4)電解質(zhì)為混有氯化鈣的熔融的氧化鈣，加入氯化鈣可以增強(qiáng)電解質(zhì)的導(dǎo)電性，同時(shí)可以降低CaO的熔點(diǎn)，節(jié)約能量。