微題型58鈧、鈦元素化合物微流程1.鈦鐵礦(FeTiO3)制取金屬鈦的流程如圖所示(已知TiCl4為無色液體，極易水解；Ti3+的還原性強于Fe2+)。下列說法正確的是()A.鈦鐵礦(FeTiO3)中Ti的化合價是+3B.氯化過程中發(fā)生反應：2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+6CO+2TiCl4C.鎂與TiCl4置換時可以用氮氣做保護氣D.制取金屬鈦時可以用Na與TiCl4溶液反應答案B解析Ti3+的還原性強于Fe2+，則Fe3+能將Ti3+氧化為Ti4+，所以鈦鐵礦(FeTiO3)中Ti的化合價是+4價，A不正確；鎂能與氮氣反應生成氮化鎂，則鎂與TiCl4置換時不能用氮氣做保護氣，C不正確；Na能與水反應，則制取金屬鈦時可以用Na與熔融TiCl4反應而不是與TiCl4溶液反應，D不正確。2.鈦酸鋇(BaTiO3)是電子陶瓷基礎母體原料，超細微BaTiO3粉體的制備方法如下。已知：TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O+4HCl下列說法不正確的是()A.向TiCl4中先加入H2C2O4，可防止其水解生成TiO2·xH2OB.得到溶液1的反應：TiCl4+2H2C2O4+6NH3·H2O=(NH4)2TiO(CC.加入過量氨水，有利于提高BaTiO(C2O4D.“煅燒(隔絕空氣)”得到的氣體A是CO、CO2和H2O的混合物答案C解析TiCl4與草酸先生成TiO(C2O4)22-，再向體系中加入鋇離子，發(fā)生反應的離子方程式為TiO(C2O4)22-+Ba2++4H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓，生成的BaTiO(C2O4)2·4H2O再經過隔絕空氣煅燒，得到BaTiO3，同時得到CO、CO2及水蒸氣，涉及的化學方程式為BaTiO(C2O4)2·4H2OBaTiO3+2CO↑+2CO2↑+4H2O。四氯化鈦水解顯酸性，所以向TiCl4中先加入H2C2O4，可抑制其水解生成TiO2·xH2O，A正確；加入過量氨水，則溶液堿性過強，可能會生成TiO(OH)+，從而降低TiO(C2O4)22-的濃度，不利于提高BaTiO(C3.“太空金屬”鈦廣泛應用于新型功能材料等方面，工業(yè)上用鈦鐵礦(主要成分是TiO2，含少量FeO和Fe2O3)冶煉金屬鈦的工藝流程如圖所示，下列說法正確的是()A.基態(tài)鈦原子核外有4個未成對電子B.高溫時還原性：Ti>MgC.步驟Ⅱ加熱可促進TiO2+的水解D.步驟Ⅲ中可能發(fā)生的反應為TiO2+2Cl2+CTiCl4+CO答案C解析基態(tài)鈦原子核外電子排布式為[Ar]3d24s2，有2個未成對電子，A錯誤；TiO2+會水解，步驟Ⅱ加熱可促進TiO2+的水解，C正確；方程式未配平，步驟Ⅲ中可能發(fā)生的反應為TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO，D錯誤。4.二氧化鈦(TiO2)是一種重要的工業(yè)原料，某學習小組由酸性含鈦廢液(含TiO2+、Fe2+、Fe3+、SO42-)制備TiO2的主要流程如下，已知H2TiO3不溶于水和硫酸。下列說法正確的是A.加入鐵粉時可以加熱，溫度越高越好B.“結晶”時可在坩堝中蒸干溶劑獲得綠礬C.“洗滌”時先將沉淀轉移至燒杯中再加入洗滌劑D.該方法中H2SO4可以循環(huán)使用答案D解析升高溫度能加快化學反應速率，但升高溫度可促進Fe2+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀，溫度不是越高越好，故A錯誤；“結晶”應在蒸發(fā)皿中進行，為獲得綠礬晶體，不能將溶劑蒸干，故B錯誤；“洗滌”時直接在過濾器中加水淋洗，故C錯誤；水解所得濾液中的溶質有H2SO4，洗滌時需要稀硫酸，所以該方法中硫酸可以循環(huán)使用，故D正確。5.大力推廣鋰電池新能源汽車對實現“碳達峰”和“碳中和”具有重要意義。Li4Ti5O12與LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還有少量MgO、SiO2等雜質)來制備，工藝流程如下：已知：“酸浸”后，鈦主要以TiOCl42-形式存在，FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2HA.在制備TiO2·xH2O時需要加入水，同時加熱，促使水解反應趨于完全B.在制備Li4Ti5O12的過程中會生成Li2Ti5O15(Ti為+4價)，則Li2Ti5O15中過氧鍵的數目為8C.濾液②中的陽離子有Fe2+、Mg2+、H+D.高溫煅燒反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為2∶1答案B解析“酸浸”時，FeTiO3、MgO與鹽酸反應生成FeTiOCl4、MgCl2，SiO2和鹽酸不反應，濾渣是SiO2，濾液①中含有FeTiOCl4、MgCl2，濾液①水解過濾生成TiO2·xH2O沉淀，濾液②中含有FeCl2、MgCl2，濾液②加入過氧化氫溶液把Fe2+氧化為Fe3+，加入磷酸生成FePO4沉淀，FePO4、Li2CO3、H2C2O4高溫煅燒生成LiFePO4。根據化合物中各元素化合價之和為0可知，Li2Ti5O15中15個氧原子化合價總和為2×1+5×4=22，設-1價氧原子數為x，-2價氧原子數為y，x+y=15且x+2y=22，故x=8，y=7，則Li2Ti5O15中過氧鍵的數目為4，B