用FeTiO3与Na在一定条件下生成TI和NaCl.化学反应方程式是?

（1）通过操作A后得到了沉淀和溶液，可以据此判断操作A为过滤．
（2）活性炭具有吸附性，故在净化水的过程中，常用活性炭来净水．
（3）根据钛铁矿中的主要成分可以知道，在与甲烷反应时生成了氢气、一氧化碳以及两种金属，可以据此结合质量守恒定律可以知道生成的金属为铁和钛，该反应的化学方程式为：FeTiO₃+3CH₄

1000℃
.
Fe+Ti+3CO+6H₂．
（4）根据流程图中可以知道可以循环利用的物质为甲烷和氢气．
故答案为：（1）过滤．
（2）活性炭．
（3）FeTiO₃+3CH₄

1000℃
.
Fe+Ti+3CO+6H₂．
（4）甲烷和氢气．

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备．

考点点评： 要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记物质的相互转化和制备方法，以及与之相关的知识．然后，根据所给的实验、问题情景，结合所学的相关知识和技能，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．

（1）活性炭能够吸附水中的杂质，可以用来净化水．故填：活性炭．
（2）由图中信息可知，甲烷和氢气可以循环利用．故填：甲烷、氢气．
（3）钛铁矿中含有金属元素铁和钛，和甲烷反应后能够生成铁和钛．故填：铁和钛．
（4）一氧化碳和氢气反应的化学方程式为：CO+3H₂

一定条件
.
CH₄+H₂O．
（5）电解水的化学方程式及其反应物和生成物的质量关系为：2H₂O

通电
.
2H₂↑+O₂↑，
36 4 32
由质量关系可知，生成的氢气和氧气的质量比是1：8，A和C中，生成的氢气和氧气的质量比是1：8，电解过程中，水的质量减小，硫酸的质量不变，硫酸的质量分数增大，C符合．故填：C．

点评：
本题考点： 水的净化；电解水实验；物质的相互转化和制备；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 本题主要考查净化水的方法和化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律．

（1）反应FeTiO₃+4H⁺+4Cl^-=Fe²⁺+TiOCl₄^2-+2H₂O中，不是非氧化还原反应，可以判断铁元素化合价为+2价，
故答案为：+2；
（2）由于杂质中二氧化硅不溶于盐酸，所以滤渣A成分是二氧化硅，
故答案为：SiO₂；
（3）根据流程可知，TiOCl₄^2-在溶液中加热与水反应生成二氧化钛沉淀，反应的离子方程式为：TiOCl₄^2-+H₂O=TiO₂↓+2H⁺+4Cl^-，
故答案为：TiOCl₄^2-+H₂O=TiO₂↓+2H⁺+4Cl^-；
（4）由于二氧化钛与氨水、双氧水反应生成NH₄）₂Ti₅O₁₅时，温度过高，双氧水和氨水都容易分解，所以反应温度过高时，Ti元素浸出率下降，
故答案为：温度过高时，反应物氨水（或双氧水）受热易分解；
（5）根据流程图示可知，反应3是（NH₄）₂Ti₅O₁₅与强氧化锂反应生成Li₂Ti₅O₁₅沉淀和氨水，反应的化学方程式为：（NH₄）₂Ti₅O₁₅+2 LiOH=Li₂Ti₅O₁₅↓+2NH₃•H₂O（或2NH₃+2H₂O），
故答案为：（NH₄）₂Ti₅O₁₅+2 LiOH=Li₂Ti₅O₁₅↓+2NH₃•H₂O（或2NH₃+2H₂O）；
（6）根据电子守恒，氧化铁元素转移的电子就等于铁离子氧化草酸转移的电子数，
因此可得关系式：H₂O₂～H₂C₂O₄，设双氧水质量为x，草酸质量为y，
34 90
x×17% y
34y=90×x×17%，x：y=20：9，
17%双氧水与H₂C₂O₄的质量比为20：9，
故答案为：20：9；
（7）充电时，阳极发生氧化反应，LiFePO₄失去电子生成FePO₄，电极反应为：LiFePO₄-e^-=FePO₄+Li⁺，
故答案为：LiFePO₄-e^-=FePO₄+Li⁺．

点评：
本题考点： 制备实验方案的设计；电解原理；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

考点点评： 本题借助利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料流程，考查了化合价判断、离子方程式书写、电极方程式书写、化学计算等知识，涉及的内容较多，综合性较强，充分考查了学生的综合能力，本题难度中等．

根据在化合物中正负化合价代数和为零，铁元素显+2价，氧元素显-2价，设钛元素的化合价是x，可知钛酸亚铁[FeTiO₃]中钛元素的化合价：（+2）+x+（-2）×3=0，则x=+4．
故选C．

点评：
本题考点： 有关元素化合价的计算．

考点点评： 本题难度不大，考查学生利用化合价的原则计算指定元素的化合价的能力．

在FeTiO₃中，铁元素的化合价为+3，氧元素的化合价为-2，
设Ti的化合价为x，
由化学式为FeTiO₃，并根据化合物中元素的正负化合价代数和等于0，则
（+3）+x+（-2）×3=0
解得x=+3
故选B．

点评：
本题考点： 常见元素与常见原子团的化合价；化合价规律和原则；有关元素化合价的计算．

考点点评： 本题考查根据化学式确定元素的化合价，学生应利用好习题中的化学式及铁元素的化合价，注重与课本知识的结合来解决信息中的同类问题．

（1）钛铁矿含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质，能与碱反应物质除了SiO₂还有Al₂O₃，故答案为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
（2）因滤液①中的溶质主要是FeSO₄，所一先加几滴KSCN溶液，再加几滴氯水，观察溶液是否变为红色，故答案为：取少许滤液①于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，然后滴入几滴氯水，溶液变为红色，说明其中含有Fe²⁺；
（3）从 TiOSO₄→H₂TiO₃是物质水解的过程，加热能够促进水解的进行，故答案为：促进TiOSO₄的水解；
（4）因TiO₂作阴极，得到电子，被还原，得到单质Ti，故答案为：TiO₂ +4e^-=Ti+2O^2-；
（5）因减少生成物的浓度，平衡正向移动，故答案为：碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动，导致反应顺利进行．

点评：
本题考点： 金属冶炼的一般原理；电解原理；二价Fe离子和三价Fe离子的检验；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

考点点评： 本题涉及金属的冶炼原理、电解原理、亚铁离子的检验以及化学平衡的移动原理等方面的知识，属于综合知识的考查，难度不大．

（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，说明浸出液中含有Ti³⁺，由方程式可知，Fe³⁺氧化为Ti³⁺，加入铁屑作还原剂，将Fe³⁺还原为Fe²⁺，防止Ti³⁺被Fe³⁺氧化成TiO²⁺，
故答案为：防止Ti³⁺被Fe³⁺氧化成TiO²⁺；
（2）控制条件以形成TiO₂•n H₂O溶胶，说明得到胶体，其分散质颗粒直径大小为10^-9～10^-7m（或1nm-100nm），
故答案为：10^-9～10^-7m（或1nm-100nm）；
（3）由工艺流程可知，生成中产生废气，废液，废渣等，不符合绿色化学理念，
故答案为：产生了废气，废液，废渣等；
（4）由表中数据可知，SiCl₄、TiCl₄为液体，二者沸点相差较大，要精制含少量SiCl₄杂质的TiCl₄，可采用蒸馏（或分馏）方法，
故答案为：蒸馏（或分馏）．

点评：
本题考点： 制备实验方案的设计．

考点点评： 本题考查学生阅读题目获取信息能力、氧化还原反应、绿色化学、胶体、物质分离提纯等，难度不大，注意基础知识的掌握利用．

（1）故答案为：步骤②中，用铁粉将Fe³⁺转化为Fe²⁺的反应的离子方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺；
（2）步骤③冷却结晶得到硫酸亚铁晶体，利用的是物质溶解度的不同，通过冷却热饱和溶液得到，故答案为：b；
（3）②③④步骤的操作过程中都得到沉淀或晶体，所以需要过滤得到固体和溶液，故答案为：过滤；
（4）④中使用热水的目的是促进TiO²⁺水解生成H₂TiO₃，分离出固体加热得到TiO₂；溶液中存在平衡：TiO²⁺+2H₂O⇌H₂TiO₃+2H⁺，当加入热水稀释、升温后，
平衡正向移动，生成H₂TiO₃；
故答案为：溶液中存在平衡：TiO²⁺+2H₂O⇌H₂TiO₃+2H⁺，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H₂TiO₃．
（5）利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应生产硫酸锰（MnSO₄，易溶于水），利用二氧化锰的氧化性氧化亚铁离子为三价铁离子，反应的离子方程式为：MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O；
故答案为：MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O；
（6）①用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂-CaO作电解质，阳极发生氧化反应，阴极析出钙金属发生还原反应，阳极图示产物可可知，阳极生成二氧化碳气体，是电解质中的氧离子失电子生成氧气，氧气和阳极石墨反应生成的二氧化碳，所以电极反应为：2O^2--4e^-=O₂↑，或C+2O^2--4e^-=CO₂↑；
故答案为：2O^2--4e^-=O₂↑，或C+2O^2--4e^-=CO₂↑；
②制备TiO₂时，在电解槽发生如下反应：2CaO═2Ca+O₂↑，2Ca+TiO₂

一定条件
.
Ti+2CaO，由此可见，CaO的量不变；
或：制备TiO₂时，在电解槽发生如下反应：阴极：2Ca²⁺+4e^-═2Ca阳极：2O^2--4e^-═O₂↑；2Ca+TiO₂

一定条件
.
Ti+2CaO，由此可见，CaO的量不变；
故答案为：制备TiO₂时，在电解槽发生如下反应：2CaO═2Ca+O₂↑，2Ca+TiO₂

一定条件
.
Ti+2CaO，由此可见，CaO的量不变．

点评：
本题考点： 制备实验方案的设计；电解原理；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

考点点评： 本题考查了物质分离的流程分析判断，物质性质的应用，离子性质的应用，分离操作的方法，氧化还原反应的离子方程式的书写方法，电解池原理的应用，电极反应的书写原则．

（1）活性炭能够吸附水中的杂质，可以用来净化水．
（2）由图中信息可知，甲烷和氢气可以循环利用．
（3）钛铁矿中含有金属元素铁和钛，和甲烷反应后能够生成铁和钛．
（4）一氧化碳和氢气反应生成甲烷和水，反应的化学方程式为：CO+3H₂

一定条件
.
CH₄+H₂O．
（5）设生成氢气的质量为x．
2H₂O

通电
.
2H₂↑+O₂↑
432
x8kg
[4/x＝
32
8kg]
x=1kg
答：生成氢气的质量为1kg．
故答案为：（1）活性炭；
（2）CH₄；H₂；
（3）铁和钛；
（4）CO+3H₂

一定条件
.
CH₄+H₂O；
（5）1．

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备；水的净化；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；根据化学反应方程式的计算．

考点点评： 本题主要考查净化水的方法和化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律．

A、①反应前后无化合价的变化，不是氧化还原反应，故A错误；
B、反应②前后无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故B错误；
C、反应④中 钛元素化合价无变化，故C错误；
D、反应⑤钛元素从+4价变化为0价，做氧化剂，故D正确；
故选D．

点评：
本题考点： 氧化还原反应．

考点点评： 本题考查氧化反应、化合价、反应类型及原子与离子的关系，考查知识点全面，题目适中．

（1）增大可燃物接触面积可以使反应速度加快，反应充分，粉碎的目的是增大接触面积，使反应充分；
（2）由于混合物中含有硫酸，所以加入铁后，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气后面标上上升符号；
（3）由于在步骤②中铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，所以趁热过滤后可得到硫酸亚铁晶体；
（4）步骤⑤灼烧发生的反应的反应物是H₂TiO₃，生成物是TiO₂和H₂O，反应物只有一种物质，生成物有两种，属于分解反应；
（5）反应物是TiO₂和焦炭、氯气，生成物是四氯化钛和一氧化碳，用观察法配平，反应条件是高温写在等号的上边；
（6）该工艺流程能释放出废液、废气、废渣污染环境；
（7）过滤用到的仪器有：铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒；所以玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒．
故答案为：（1）增大接触面积，使反应充分；（2）H₂SO₄+Fe═FeSO₄+H₂↑；（3）硫酸亚铁；（4）分解；（5）TiO₂+2C+2Cl₂

高温
.
TiCl₄+2CO；（6）产生三废；（7）漏斗、烧杯、玻璃棒．

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备；过滤的原理、方法及其应用；绿色化学；反应类型的判定；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 解答本题关键是要熟悉加快反应速度的方法，方程式的书写方法，分解反应的特点，知道过滤操作用到的仪器，尤其是主要的玻璃仪器．

根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得钛酸亚铁（FeTiO₃）中钛元素的化合价为：
（+2）+x+（-2）×3=0，x=+4；故选D．

点评：
本题考点： 化学式的书写及意义；常见元素与常见原子团的化合价；化合价规律和原则．

考点点评： 本题考查学生根据在化合物中正负化合价代数和为零计算指定元素化合价的解题能力．

在FeTiO₃中，铁元素的化合价为+3，氧元素的化合价为-2，
设Ti的化合价为x，
由化学式为FeTiO₃，并根据化合物中元素的正负化合价代数和等于0，则
（+3）+x+（-2）×3=0
解得x=+3
故选：C．

点评：
本题考点： 有关元素化合价的计算．

考点点评： 本题考查根据化学式确定元素的化合价，学生应利用好习题中的化学式及铁元素的化合价，注重与课本知识的结合来解决信息中的同类问题．

（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，说明浸出液中含有Ti³⁺，由方程式可知，Fe³⁺氧化为Ti³⁺，加入铁屑作还原剂，将Fe³⁺还原为Fe²⁺，防止Ti³⁺被Fe³⁺氧化成TiO²⁺，
故答案为：防止Ti³⁺被Fe³⁺氧化成TiO²⁺；
（2）控制条件以形成TiO₂•n H₂O溶胶，说明得到胶体，其分散质颗粒直径大小为10^-9～10^-7m（或1nm-100nm），
故答案为：10^-9～10^-7m（或1nm-100nm）；
（3）K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=2.79×10^-39，反应Fe （OH）₃+3H^+⇌Fe³⁺+H₂O的平衡常数K=
c(Fe3+)
c3(H+)=
c(Fe3+)
(
10−14
c(OH−))3=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）×10⁴²=2.79×10^-39×10⁴²=2.79×10³．
故答案为：2.79×10³；
（4）①TiO₂ （s）+2Cl₂ （g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140KJ•mol^-1
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221KJ•mol^-1
依据盖斯定律①+②得到：TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂ （g）=TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81KJ•mol^-1；
故答案为：TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂ （g）=TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81KJ•mol^-1
（5）由工艺流程可知，生成中产生废气，废液，废渣等，不符合绿色化学理念，
故答案为：产生了废气，废液，废渣等；
（6）由表中数据可知，SiCl₄、TiCl₄为液体，二者沸点相差较大，要精制含少量SiCl₄杂质的TiCl₄，可采用蒸馏（或分馏）方法，
故答案为：蒸馏（或分馏）；

点评：
本题考点： 制备实验方案的设计；热化学方程式；化学平衡常数的含义；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；物质的分离、提纯和除杂．

考点点评： 本题考查学生阅读题目获取信息能力、氧化还原反应、绿色化学、胶体、物质分离提纯，平衡常数计算，溶度积常数的计算应用，盖斯定律的计算应用等，难度不大，注意基础知识的掌握利用．

根据在化合物中正负化合价代数和为零，已知Fe元素为+2价，O元素为-2价，则FeTiO₃中钛（Ti）元素的化合价为：（+2）+x+（-2）×3=0，解答 x=+4；
故选A．

点评：
本题考点： 有关元素化合价的计算．

考点点评： 本题考查学生根据在化合物中正负化合价代数和为零计算指定元素化合价的解题能力．