工业上由钛铁矿（主要成分是FeTiO3钛酸亚铁）制备TiCl4．流程如图所示：（1）FeTiO3中，Ti元素的化合价为．（2）往①中加入的物质A是．（3）②中的绿矾带有棕黄色，原因可能是含有

Question

工业上由钛铁矿（主要成分是FeTiO₃钛酸亚铁）制备TiCl₄．流程如图所示：
（1）FeTiO₃中，Ti元素的化合价为___．
（2）往①中加入的物质A是___．
（3）②中的绿矾带有棕黄色，原因可能是含有___；设计实验证明Fe³⁺杂质离子的存在___；
（4）写出③中TiO₂和过量焦炭、氯气在高温下反应的化学方程式：___．
（5）用金属Mg还原成品TiO₄得到Mg、MgCl₂和Ti的混合物，再真空蒸馏制备Ti． 依据下表，蒸馏温度略高于___℃即可．

	Mg	MgCl2	Ti
熔点/℃	648.0	714	1667
沸点/℃	1090	1412	3287

（6）依据绿色化学理念．该制备流程中存在明显的不足之处是___．
（7）向含有Fe²⁺、Fe³⁺溶液加入适量KOH和油脂，在高速撞拌下得到磁流体材料K_xFeO₂．
①若x=l．请写出在酸性条件下K_xFeO₂溶液与足量KI溶液反应的离子方程式：___．
②磁流体材料K_xFeO₂在组成上可理解为aK₂O•bFeO•cFe₂O₃，若x=1.3，则b：c=___．

Answer 1

钛铁矿加入酸酸浸，强酸性溶液中含有Fe³⁺、Fe²⁺等离子，向溶液中加入A能得到绿矾，说明A和Fe³⁺反应生成Fe²⁺，则A物质应该具有还原性且不能引进新的杂质，则A为Fe；溶液中含有TiO²⁺，③中TiO₂和过量焦炭、氯气在高温下反应生成TiCl₄，同时生成CO，该反应的化学方程式TiO₂+2C+Cl₂(高温.)/()TiCl₄+2CO；
（1）FeTiO₃中，O、Fe元素化合价分别为-2、+2价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0确定Ti元素的化合价为0-（-2）×3-（+2）=+4，
故答案为：+4；
（2）往①中加入的物质A能还原铁离子且不能引进新的杂质，则A为Fe，故答案为：Fe；
（3）②中的绿矾带有棕黄色，铁离子呈黄色，所以溶液中可能含有铁离子；Fe³⁺能和KSCN溶液反应生成络合物而使溶液呈血红色，其检验方法为：取样，溶于水，向溶液中加入KSCN溶液，如果溶液变为血红色，证明含有Fe³⁺，
故答案为：Fe³⁺；取样，溶于水，向溶液中加入KSCN溶液，如果溶液变为血红色，证明含有Fe³⁺；
（4）TiO₂和过量焦炭、氯气在高温下反应生成TiCl₄，同时生成CO，反应方程式为TiO₂+2C+Cl₂(高温.)/()TiCl₄+2CO，
故答案为：TiO₂+2C+Cl₂(高温.)/()TiCl₄+2CO；
（5）用金属Mg还原成品TiO₄得到Mg、MgCl₂和Ti的混合物，再真空蒸馏制备Ti，蒸馏温度应该高于Mg、MgCl₂的沸点，使Mg、MgCl₂都转化为蒸气而除去，所以温度高于1412℃，
故答案为：1412；
（6）依据绿色化学理念，废物要综合利用，该流程图中三废没有处理，
故答案为：三废没有处理；
（7）向含有Fe²⁺、Fe³⁺溶液加入适量KOH和油脂，在高速撞拌下得到磁流体材料K_xFeO₂．
①若x=l，在酸性条件下KFeO₂溶液与足量KI溶液反应生成I₂、Fe ²⁺和水，Fe元素化合价由+3价变为+2价、I元素化合价由-1价变为0价，转移电子数为2，根据转移电子守恒配平方程式为8H⁺+2FeO₂^-+2I^-=2Fe²⁺+I₂+4H₂O，
故答案为：8H⁺+2FeO₂^-+2I^-=2Fe²⁺+I₂+4H₂O；
②磁流体材料K_xFeO₂在组成上可理解为aK₂O•bFeO•cFe₂O₃，若x=1.3，根据K原子个数相等得
(1.3)/(2)K₂O•bFeO•cFe₂O₃，
根据Fe、O原子个数相等得

b+2c=1

0.65+b+3c=2

解得

b=0.3

c=0.35

，
则b：c=0.3：0.35=6：7，
故答案为：6：7．