工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的某工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁( FeTiO 3 )．其

（1） 2Fe 3+ +Fe=3Fe 2+     (2分)     （2） b    (2分)    （3） 过滤   (2分) （4） MnO 2 +2Fe 2+ +4H + =Mn 2+ +2Fe 3+ +2H 2 O    (2分) （5）① 2O 2- —4e - +C=CO2↑   (2分)  ② 制备TiO 2 时，电解槽发生反应：2CaO 2Ca+O 2 ↑，2Ca+ TiO 2 ="Ti" +2CaO，可知CaO的总量不会变(3分) （合理答案给分） （6） 24%    (2分)

试题分析：（1）见答案（2）将FeSO4·7H2O从溶液中分离出来，利用了物质溶解性的差异（3）步骤②、③、④均是固液分离（4）废液中含有H + 和Fe 2+ 具有还原性，与MnO 2 发生氧化还原反应（5）由图可知，O 2- 在阳极放电，石墨电极参与反应生成了CO 2 （6）Ti   ~    TiO 2 48     80 m= 096t  16t 则钛铁矿中钛元素的质量分数是096÷40×100%=24%

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

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℃

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．

（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++2H2OH2TiO3+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++2H2OH2TiO3+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：2O2--4e-=O2↑，或C+2O2--4e-=CO2↑；

故答案为：2O2--4e-=O2↑，或C+2O2--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：2O2--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．