2013年6月，我国“蛟龙”号再次刷新“中国深度”--下潜7062米，为我国深海矿物资源的开发奠定了基础．海洋深处有丰富的锰结核矿，锰结核的主要成分是MnO2，同时还含有黄铜矿．Ⅰ、“蛟

Question

2013年6月，我国“蛟龙”号再次刷新“中国深度”--下潜7062米，为我国深海矿物资源的开发奠定了基础．海洋深处有丰富的锰结核矿，锰结核的主要成分是MnO₂，同时还含有黄铜矿．
Ⅰ、“蛟龙”号外壳是用特殊的钛合金材料制成，它可以在7000m的深海中承受重压，Ti是以钛白粉（TiO₂）为原料进行生产，钛白粉是利用TiO²⁺发生水解生成钛酸（H₂TiO₃）沉淀，再煅烧沉淀制得的．TiO²⁺发生水解的离子方程式为___．
Ⅱ、MnO₂是一种重要的无机功能材料，工业上从锰结核中制取纯净的MnO₂工艺流程如图所示：

（1）步骤Ⅱ中以NaClO₃为氧化剂，当生成0.05molMnO₂时，消耗0.1mol/L的NaClO₃溶液200ml，该反应离子方程式为___．
（2）已知溶液B的溶质之一可循环用于上述生产，此物质的名称是___．
Ⅲ、利用黄铜矿炼铜产生的炉渣（含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃等）可制备Fe₂O₃，方法为：
（A）用过量的稀盐酸浸取炉渣、过滤；
（B）向滤液中加入5%的H₂O₂，再向其中加入过量的NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得到Fe₂O₃                                
根据以上信息回答下列问题：
（1）（B）中向滤液中加入5%的H₂O₂，其目的是___．
（2）设计实验证明炉渣中含有FeO___．
（3）将煅烧得到的Fe₂O₃还原为Fe单质，再将质量为m g的Fe单质分成相等的四份，分别与50mL、100mL、150mL、200mL的等浓度的稀硝酸反应，反应产物NO在标况下的体积见附表：

实验	①	②	③	④
V（HNO3）/mL	50	100	150	200
V（NO）/L	1.344	2.688	3.36	3.36

则：①m=___g  ②写出实验②发生反应后溶液中Fe²⁺与Fe³⁺物质的量之比为：___．

Answer 1

Ⅰ、TiO²⁺发生水解生成钛酸（H₂TiO₃）沉淀，则根据原子守恒可知，还有氢离子产生，因此TiO²⁺发生水解的离子方程式为TiO²⁺+2H₂O=H₂TiO₃↓+2H⁺，
故答案为：TiO²⁺+2H₂O=H₂TiO₃↓+2H⁺；
Ⅱ、（1）0.1mol/L的NaClO₃溶液200ml的物质的量是0.02mol，当生成0.05molMnO₂时，转移电子的物质的量是0.05mol×（4-2）=0.1mol，根据电子得失守恒可知0.02mol氯酸钠得到0.1mol电子，因此氯元素的化合价变化5价，即从+5价降低到0价，因此还原产物是氯气，所以该反应离子方程式为2ClO₃^-+5Mn²⁺+4H₂O=5MnO₂+8H⁺+Cl₂↑，
故答案为：2ClO₃^-+5Mn²⁺+4H₂O=5MnO₂+8H⁺+Cl₂↑；
（2）氯气与热的氢氧化钠溶液反应生成氯酸钠、氯化钠和水，因此可以循环的物质B是氯酸钠，
故答案为：氯酸钠；
Ⅲ、（1）滤液中含有亚铁离子，双氧水有氧化性将亚铁离子氧化为铁离子，且不会引入新的杂质，
故答案为：氧化亚铁离子；
（2）亚铁离子具有还原性，因此检验炉渣中含有FeO的实验方法是取炉渣少许，用稀硫酸浸取后的溶液使KMnO₄溶液褪色，
故答案为：取炉渣少许，用稀硫酸浸取后的溶液使KMnO₄溶液褪色；
（3）①根据表中数据可知实验③后硝酸是过量的，则铁与足量稀硝酸反应最多生成3.36LNO，NO的物质的量是(3.36L)/(22.4L/mol)=0.15mol，反应中转移电子的物质的量是0.15mol×（5-2）=0.45mol，因此根据电子得失守恒可知消耗铁的物质的量是(0.45mol)/(3)=0.15mol，因此原铁的物质的量是0.15mol×4=0.6mol，质量是0.6mol×56g/mol=33.6g．
故答案为：33.6；
②实验②中产生NO的物质的量是(2.688L)/(22.4L/mol)=0.12mol，转移电子的物质的量是0.36mol．设生成硝酸铁和硝酸亚铁的物质的量是xmol和ymol，则
x+y=0.15
3x+2y=0.36
解得x=0.06、y=0.09，
即硝酸铁与硝酸亚铁的物质的量之比是2：3，所以溶液中Fe²⁺与Fe³⁺物质的量之比为3：2，
故答案为：3：2．