钛铁矿主要成分的化合式FETIOX铁元素和钛元素化合价+3 X的值为

因为铁元素和钛元素的化合价均显+3价，则在化合物FeTiOx中，正价化合价之和为+6价，那么，负价化合价之和应是-6价，因为O的化合价为-2价，则x为（-6）÷（-2）=3．
故选B．

点评：
本题考点： 化合价规律和原则；常见元素与常见原子团的化合价．

考点点评： 本题主要考查学生根据化合价的规律和原则解答问题的能力．根据化合物中元素的化合价，可以推断化学式，还可以推求元素原子的个数．

（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．

在FeTiO₃中，钛元素的化合价为+3价，氧元素的化合价为-2价，
设该化合物中铁的化合价为x，
由化学式及化合物中正负化合价的代数和为0，则
x+（+3）+（-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： 本题考查元素化合价的计算，学生应能利用化学式及常见元素在化合物中的化合价，借助化合价的计算原则来计算．

一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，故答案为：3CO+Fe2O3 高温 . 2Fe+3CO2；氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，该反应由两种化合物相互交换成分形成两种新的化合物，符合复分解反应的概...

点评：
本题考点： 书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；金属锈蚀的条件及其防护；反应类型的判定．

考点点评： 在解此类方程式的书写题时，首先确定反应原理，然后再依据原理找出反应物、生成物和反应条件，根据方程式的书写规则书写方程式．

（1）结晶后析出晶体，操作为过滤；灼烧晶体失去结晶水在坩埚中进行，
故答案为：过滤；坩埚；
（2）水解平衡是吸热的，用热水稀释有利于促使TiO²⁺水解生成H₂TiO₃，
故答案为：加热、稀释有利于促使TiO²⁺水解生成H₂TiO₃；
（3）据氧化还原原理，反应物有氧气，反应的化学方程式为4FeSO₄•7H₂O+O₂

高温
.
2Fe₂O₃+4SO₃+28H₂O，
故答案为：4FeSO₄•7H₂O+O₂

高温
.
2Fe₂O₃+4SO₃+28H₂O；
（4）FeO•Fe_yCr_xO₃中，Cr为+3价，Fe为+3价，故x+y=2，根据电子得失守恒有Fe：Cr=3：1，可以设x=0.5，y=1.5；可以得出量的关系为2.5FeSO₄•7H₂O～0.5CrO₃，故质量比为（2.5×278）：0.5×100=13.9，
故答案为：13.9．

点评：
本题考点： 金属的回收与环境、资源保护．

考点点评： 本题考查以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛工艺流程，注意分析流程各反应物的转化是解答的关键，题目难度中等．

（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．

（1）钛酸亚铁的化学式为FeTiO₃，其中铁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，钛的化合价为+4价，钛铁矿和浓硫酸反应后，TiOSO₄中钛的化合价为+4价，硫为+6价，氧元素的化合价为-2价，FeSO₄中铁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，无化合价的变化，是非氧化还原反应，
故答案为：非氧化还原反应；
（2）亚铁离子易被氧化为铁离子，加入金属铁可以防护被氧化，所以A是金属铁，根据流程，所得到的副产物是绿矾，可回收利用的物质是硫酸；
故答案为：Fe；绿矾和硫酸；
（3）Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易被空气中的O₂氧化，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，镁和氮气反应生成氮化镁，所以反应TiCl₄+2Mg=2MgCl₂+Ti需在Ar气氛中进行；
故答案为：防止高温下Mg和Ti与空气中的氧气（或氮气、二氧化碳）作用；
（4）已知反应a、TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（g）+2CO（g）△H₁=-72kJ•mol^-1
b、TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（g）+O₂（g）△H₂=+38.8kJ•mol^-1
c、C（s）+CO₂（g）=2CO（g）△H₃=+282.8kJ•mol^-1
根据盖斯定律，反应C（s）+O₂（g）=CO₂（g）可以看成是a-b-c获得，所以该化学反应的焓变△H=-72kJ•mol^-1-282.8kJ•mol^-1-38.8kJ•mol^-1=-393.6 kJ/mol，
故答案为：-393.6 kJ/mol；

点评：
本题考点： 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；热化学方程式．

考点点评： 本题考查学生化学反应的方向以及元素化合物的性质知识，注意知识的归纳和整理是解题的关键，难度中等．

（1）钛酸亚铁的化学式为FeTiO₃，其中铁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，钛的化合价为+4价，钛铁矿和浓硫酸反应后，TiOSO₄中钛的化合价为+4价，硫为+6价，氧元素的化合价为-2价，FeSO₄中铁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，无化合价的变化，是非氧化还原反应，
故答案为：非氧化还原反应；
（2）亚铁离子易被氧化为铁离子，加入金属铁可以防护被氧化，所以A是金属铁，根据流程，所得到的副产物是绿矾，可回收利用的物质是硫酸，故答案为：Fe；绿矾和硫酸；
（3）Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易被空气中的O₂氧化，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，镁和氮气反应生成氮化镁，所以反应TiCl₄+2Mg=2MgCl₂+Ti需在Ar气氛中进行，
故答案为：防止高温下Mg和Ti与空气中的氧气（或氮气、二氧化碳）作用；
（4）①根据反应能否自发进行的判据△H-T△S，△H＞0，所以高温下才自发进行，说明该反应的△S＞0（或熵增加），故答案为：△S＞0（或熵增加）；
②已知反应a、TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（g）+2CO（g）△H₁=-72kJ•mol^-1
b、TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（g）+O₂（g）△H₂=+38.8kJ•mol^-1
c、C（s）+CO₂（g）=2CO（g）△H₃=+282.8kJ•mol^-1
根据盖斯定律，反应C（s）+O₂（g）=CO₂（g）可以看成是a-b-c获得，所以该化学反应的焓变△H=-72kJ•mol^-1-282.8kJ•mol^-1-38.8kJ•mol^-1=-393.6 kJ/mol，
故答案为：-393.6 kJ/mol．

点评：
本题考点： 金属冶炼的一般原理；用盖斯定律进行有关反应热的计算；焓变和熵变．

考点点评： 本题考查学生化学反应的方向以及元素化合物的性质知识，注意知识的归纳和整理是解题的关键，难度不大．

（1）设FeTiO₃中P的化合价是x．FeTiO₃中Fe的化合价是+2价，O的化合价是-2价，利用化合物中各元素的化合价的代数和为零的原则得到方程（+2）+x+（-2）×3=0
解得，x=+4 所以钛酸亚铁（FeTiO₃）中钛元素的化合价是+4价；
（2）根据质量守恒定律，在反应前后各元素原子的个数不变．从2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2X+2TiCl₄+6CO看钛原子、氧原子、碳原子反应前后除物质x外个数已经相等，故x中无钛原子、氧原子、碳原子．铁反应前共有2个，反应后只有x有，所以2x中有2个，从而x中有1个；氯原子反应前有14个，反应后x除外有8个，所以2x中有6个，因此x中有3个，因此x的化学式是FeCl₃；
（3）TiCl₄与Mg反应的反应物是TiCl₄与Mg，生成物是Ti和MgCl₂，用观察法配平即可，因此该反应的化学方程式是TiCl₄+2Mg

800℃
.
ArTi+2MgCl₂；需要用氩气作保护气说明钛易与氧气反应；
（4）根据从化学方程式2H₂+CO═CH₃OH
4 28 由此可知一氧化碳和氢气的质量比是：28：4=7：1．
故答案为：（1）+4；（2）FeCl₃；（3）TiCl₄+2Mg

800℃
.
ArTi+2MgCl₂；（4）7：1．

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备．

考点点评： 本题主要考查了化合价的计算、化学方程式的书写以及质量守恒定律的应用，同时考查了学生从题目中获取信息并运用的能力．计算元素的化合价时一定要注意，一定不要忘记填上正号．

设钛酸铁中钛的化合价为x．
（+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；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： 本题主要考查有关元素化合价的计算，难度稍大．

（1）钛酸亚铁的化学式为FeTiO₃，其中铁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，钛的化合价为+4价，钛铁矿和浓硫酸反应后，TiOSO₄中钛的化合价为+4价，硫为+6价，氧元素的化合价为-2价，FeSO₄中铁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，无化合价的变化，是非氧化还原反应，
故答案为：非氧化还原反应；
（2）Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易被空气中的O₂氧化，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，镁和氮气反应生成氮化镁，所以反应TiCl₄+2Mg=2MgCl₂+Ti需在Ar气氛中进行，
故答案为：防止高温下Mg和Ti与空气中的氧气（或氮气、二氧化碳）作用；
（3）浓硫酸具有强氧化性，与Fe²⁺反应生成Fe³⁺，加入铁粉可将Fe³⁺还原成Fe²⁺，所以物质A是Fe；过滤后滤液中含有FeSO₄，结晶后可得到FeSO₄•7H₂O晶体，由工艺流程图及题中信息可知上述制备TiO₂的过程中，所得到的副产物及可回收利用的物FeSO₄•7H₂O、Fe、H₂SO₄，
故答案为：Fe；FeSO₄•7H₂O、Fe、H₂SO₄；
（4）氯气、二氧化钛和焦炭在高温下反应，氯气具有氧化性，碳具有还原性，由工艺流程图及题中信息可知生成物为四氯化钛和一氧化碳，根据反应前后元素种类不变，反应的化学方程式为：2Cl₂+TiO₂+2C

高温
.
TiCl₄+2CO，
故答案为：2Cl₂+TiO₂+2C

高温
.
TiCl₄+2CO；
（5）如果取钛铁矿At，生产出钛Bt，根据钛没有损耗，所以生产出的钛的质量等于钛铁矿中钛元素的质量，所以钛铁矿中钛的质量分数[B/A]×100%，
故答案为：[B/A]×100%；

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

考点点评： 本题考查以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛工艺流程，注意分析流程各反应物的转化是解答的关键，题目难度中等．

（1）由金属活动性顺序可知，题目中铁、金、银的活动性为：Fe＞（H）＞Ag＞Au；若将混合金属放入足量的盐酸中充分反应，然后过滤，剩余的固体中可以回收得到的金属组合是Ag、Au；（2）由反应2H2O2+A═N2+4H2O可知，...

点评：
本题考点： 金属活动性顺序及其应用；一氧化碳还原氧化铁；生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护；质量守恒定律及其应用．

考点点评： 本题考查燃料的燃烧和一氧化碳还原矿石实验，在设计实验顺序上要注意坚持操作安全、环保的原则，先通一段时间一氧化碳是为了操作安全，先进行尾气处理是为了环保．

①钛酸亚铁的化学式为FeTiO₃，因化合物中元素化合价的代数和为0，所以钛的化合价为0-（+2）-（-2）×3=+4；
②TiCl₄在高温下与足量Mg反应生成金属Ti根据质量守恒定律，还应有氯化镁，利用观察法配平即可；所以方程式是：2Mg+TiCl₄

高温
.
2MgCl₂+Ti；反应物是一种单质与一种化合物反应，生成一种新的单质和一种新的化合物，所以反应类型为置换反应．
③根据上述生产过程中的操作判断得到的金属钛中混有少量金属杂质为镁，而钛不能与酸反应，镁能与酸反应，要除去镁，可加入稀盐酸进行过滤操作即可分离．
故答案为：①+4；②2Mg+TiCl₄

高温
.
2MgCl₂+Ti；置换反应；③盐酸；过滤．

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备．

考点点评： 化学与生产、生活是密不可分的，与生产、生活相关的知识也就成了考查热点之一，在学习中要注意理论联系实际，运用化学知识去解决实际问题．

钛铁矿中加入稀硫酸，经充分反应后过滤，所得滤液中含有TiO²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等离子，从溶液中得到硫酸亚铁晶体，应经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤后得到富含的TiO²⁺溶液，加入Na₂CO₃粉末与H⁺反应，降低了溶液中c（H⁺），使平衡TiO²⁺+（n+1）H₂O⇌TiO₂•n H₂O+2H⁺向生成TiO₂•n H₂O的方向移动，可得到TiO₂粗产品，
（1）由题给反应流程可知TiO₂与酸反应生成TiO²⁺，则反应的离子方程式为TiO₂+2H⁺=TiO²⁺+H₂O，加入铁屑，可得到硫酸亚铁晶体，说明加入铁屑的作用是使Fe³⁺还原为Fe²⁺，
故答案为：TiO₂+2H⁺=TiO²⁺+H₂O；使Fe³⁺还原为Fe²⁺；
（2）从溶液中得到硫酸亚铁晶体，应经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤等操作，有时需要洗涤晶体，以除去表面吸附的离子，
故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（洗涤）；
（3）富含的TiO²⁺溶液，加入Na₂CO₃粉末与H⁺反应，降低了溶液中c（H⁺），使平衡TiO²⁺+（n+1）H₂O⇌TiO₂•n H₂O+2H⁺向生成TiO₂•n H₂O的方向移动，可得到TiO₂粗产品，在整个制备流程中分别加入硫酸和碳酸钠，则废液中主要含有硫酸钠，即Na₂SO₄，
故答案为：溶液中存在水解平衡TiO²⁺+（n+1）H₂O⇌TiO₂•n H₂O+2H⁺，加入的Na₂CO₃粉末与H⁺反应，降低了溶液中c（H⁺），促进水解平衡向生成TiO₂•n H₂O的方向移动；Na₂SO₄；
（4）由反应流程可知TiO₂、C和Cl₂反应生成TiCl₄和CO，则反应的化学方程式为TiO₂+2C+2Cl₂

900℃
.
TiCl₄+2CO，制得的TiCl₄液体中常含有少量SiCl₄杂质，因二者的沸点不同，可用蒸馏的方法分离，
故答案为：TiO₂+2C+2Cl₂

900℃
.
TiCl₄+2CO；蒸馏（或分馏）；
（5）电解时，阴极发生还原反应生成Ti，电极方程式为TiO₂+4e^-=Ti+2O^2-，阳极发生氧化反应，电极方程式为2O^2-+4e^-=O₂，阳极生成O₂，由于阳极材料为石墨，则氧气和石墨反应可生成CO、CO₂等，
故答案为：TiO₂+4e^-=Ti+2O^2-；O₂、CO、CO₂．

点评：
本题考点： 制备实验方案的设计；电解原理；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用．

考点点评： 本题考查物质的制备、为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，注意把握实验的原理和目的，为解答该类题目的关键，注意物质的性质，结合题给信息解答，难度中等．

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．

（1）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）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；
（5）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阴极上电极反应式为：2Ca²⁺+4e^-═2Ca，阳极上电极反应为：2O^2--4e^-=O₂↑，电解槽中发生反应：2CaO

通电
.
2Ca+O₂↑，钙还原二氧化钛反应方程式为：2Ca+TiO₂=Ti+2CaO，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变，故答案为：电解槽中发生反应：2CaO

通电
.
2Ca+O₂↑，钙还原二氧化钛反应方程式为：2Ca+TiO₂=Ti+2CaO，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变；
（6）如果取钛铁矿4t，生产出16吨的二氧化钛，其中钛元素的质量是16×[48/80]×100%=9.6t，所以钛铁矿中钛的质量分数[9.6/4]×100%=24%，
故答案为：24%．

点评：
本题考点： 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；电解原理．

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．

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．

（1）很明显，上述流程中的物质属于氧化物的有FeO和TiO₂ ；属于金属单质有Fe、Mg、Ti，碳、氯气都属于非金属单质，化学符号是C、Cl₂；TiO₂中氧的化合价为-2，则根据物质的化合价代数和为零，得出钛的化合价为+4；
（2）已知反应物是氧化亚铁和碳，生成物是二氧化碳和铁，用观察法配平，所以方程式是：2FeO+C

高温
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2Fe+CO₂↑；
（3）该流程中可循环利用的物质是在前面作为反应物，最后作为生成物，可以循环使用．由图示可知镁作为该过程循环利用的物质．
故答案为：（1）FeO（或TiO₂ ）；（2）C；Cl₂（写对一个即得分）+4；（2）2FeO+C

高温
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2Fe+CO₂↑；（3）Mg．

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备；从组成上识别氧化物；单质和化合物的判别；有关元素化合价的计算；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 本题考查金属的冶炼，可用碳作还原剂，从钛铁矿（主要成分是FeO和TiO2）提取金属钛，本题略有难度．

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．

一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，故答案为：3CO+Fe₂O₃

高温
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2Fe+3CO₂；
盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，该反应由两种化合物相互交换成分形成两种新的化合物，符合复分解反应的概念，属于复分解反应，故答案为：6HCl+Fe₂O₃=2FeCl₃+3H₂O，复分解．

点评：
本题考点： 一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；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： 在解此类方程式的书写题时，首先确定反应原理，然后再依据原理找出反应物、生成物和反应条件，根据方程式的书写规则书写方程式．

（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）因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）因热化学方程式遵循盖斯定律，第一个式子加上第二的式子得到第三个式子，故答案为：-70 kJ/mol
（6）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；有关反应热的计算；化学平衡的影响因素；盐类水解的应用；硅和二氧化硅；镁、铝的重要化合物；铁的氧化物和氢氧化物．

考点点评： 本题考查的知识点较多，试题的综合性较强，培养了学生解决问题的能力．

在高温的条件下，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；故答案为：3CO+Fe₂O₃

高温
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2Fe+3CO₂．

点评：
本题考点： 书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 书写化学方程式时，一要尊重客观事实，二要遵循质量守恒定律．按照书写化学方程式的步骤来分析．

A、根据物质的读法可知：钛酸亚铁中Fe元素显+2价，O元素显-2价，据化合物中元素化合价的正负总数和为0，可知Ti显+4价，故错误；
B、观察该反应2FeTiO₃+6C+7Cl₂

高温
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2X+2TiCl₄+6CO，可知反应前铁原子是2个，钛原子是2个，氧原子是6个，碳原子是6个，氯原子是14个，反应后钛原子是2个，氯原子是8个，碳原子是6个，氧原子是6个，所以①式中“X”的化学式为FeCl₃，故错误；
C、反应②需在氩气环境中进行，这里氩气是作为保护气，防止温度较高的情况小镁与空气中的氧气等发生反应，不是作催化剂，故错误；
D、反应②TiCl₄+2Mg

Ar800℃
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Ti+2MgCl₂是由一种单质Mg，和一种化合物TiCl₄，反应生成另一种单质Ti，和另一种化合物MgCl₂，属于置换反应，正确；
故选D．

点评：
本题考点： 常见金属的冶炼方法；有关元素化合价的计算；置换反应及其应用；质量守恒定律及其应用．

考点点评： 本题考查学生利用题目给出的信息并结合所学相关知识分析解答问题的能力，因此要注意平时基础知识的理解和记忆．

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．

因为铁元素和钛元素的化合价均显+3价，则在化合物FeTiOx中，正价化合价之和为+6价，那么，负价化合价之和应是-6价，因为O的化合价为-2价，则x为（-6）÷（-2）=3．
故选B．

点评：
本题考点： 化合价规律和原则；常见元素与常见原子团的化合价．

考点点评： 本题主要考查学生根据化合价的规律和原则解答问题的能力．根据化合物中元素的化合价，可以推断化学式，还可以推求元素原子的个数．

（o）钛酸亚铁（FeTiO_x）中含有亚铁，所以铁七化合价为+2价，而氧元素为-2价，设钛七化合价为x．根据化合物中化合价七代数和为零可得，（+2）+x+（-2）×x=z，可得x=+g，即其中钛元素七化合价为+g价．
（2）步骤②分离出TiCl_g七方法，通过图可以看出，分离采取七是蒸馏七方法，蒸馏是利用物质七沸点不能同分离物质七，此时TiCl_g与FeCl_x都是高温l七液态七物质．
（x）④反应是镁和四氯化钛反应生成钛，同时根据质量守恒定律以及反应七环境，应该还生成氯化镁，反应温度是o22z～og2z℃即高温．化学方程式为 2Mg+TiCl_g

高温
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2 MgCl₂+Ti（写具体温度也可），该反应在高温l进行，同时在原料中有具有强氧化性七氯气，所以用用性质稳定七氩气进行保护，防止镁和钛被氯气所氧化．
（g）在以上过程中，可以看出氯化镁是反应物，而在④反应中氯化镁是生成物，根据“绿色化学提倡物料循环”，氯化镁也能用于循环利用．
故答案为：（o）+g； （2）沸点；（x）2Mg+TiCl_g

高温
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2 MgCl₂+Ti；防止Mg、Ti被氧化；（g）MgCl₂．

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备；混合物的分离方法；有关元素化合价的计算；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 从问题中思考反应或者操作的原理和方法，进而分析反应或者操作的注意事项．