Question

二氧化鈦廣泛應(yīng)用于各類(lèi)結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層等，二氧化鈦還可作為制備鈦單質(zhì)的原料。

Ⅰ．二氧化鈦可由以下兩種方法制備：

方法1：可用含有Fe₂O₃的鈦鐵礦（主要成分為FeTiO₃，其中Ti元素化合價(jià)為+4價(jià)）制取，其主要流程如下：

（1）Fe₂O₃與H₂SO₄反應(yīng)的離子方程式是_________________________________。

（2）甲溶液中除含TiO²⁺之外還含有的金屬陽(yáng)離子有__________________。

（3）加Fe的作用是_________________________________。

方法2：TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，過(guò)濾、水洗除去其中的Cl^－，再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO₂ ，此方法制備得到的是納米二氧化鈦。

（4）① TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________；

② 檢驗(yàn)TiO₂·x H₂O中Cl^－是否被除凈的方法是______________________________。

Ⅱ．二氧化鈦可用于制取鈦單質(zhì)

（5）TiO₂制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟如下：

反應(yīng)②的方程式是         ，該反應(yīng)需要在Ar氣氛中進(jìn)行，請(qǐng)解釋原因：_____________。

 

Answer 1

【答案】

28.（14分，每空2分）

（1）Fe₂O₃+6H⁺=2 Fe³⁺+3H₂O

（2）Fe³⁺ 、Fe²⁺

（3）將Fe³⁺ 轉(zhuǎn)化為Fe²⁺

（4）①TiCl₄ + (x+2)H₂O（過(guò)量）  TiO₂·xH₂O↓ + 4HCl （寫(xiě)=不扣分）

   ②取少量水洗液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明Cl^－已除凈。

（5）TiCl₄ +2Mg 2MgCl₂ + Ti 

防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O₂(或CO₂、N₂)作用

【解析】

試題分析：（1）固體要寫(xiě)成化學(xué)式，所能離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺=2 Fe³⁺+3H₂O。

（2）由于FeTiO₃，其中鐵元素化合價(jià)為+2價(jià)，所以除了有Fe³⁺ 外還有Fe²⁺ 。

（3）鐵粉將Fe³⁺ 轉(zhuǎn)化為Fe²⁺ 。

（4）①TiCl₄水解由信息可知主要是+2價(jià)鈦離子發(fā)生了水解同時(shí)要生成TiO₂·xH₂O ，故反應(yīng)方程式為T(mén)iCl₄ + (x+2)H₂O（過(guò)量）  TiO₂·xH₂O↓ + 4HCl 。

   ②相當(dāng)于是氯離子的檢驗(yàn)，取少量水洗液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明Cl^－已除凈。

（5）根據(jù)流程圖關(guān)系可知發(fā)生的是置換反應(yīng)，TiCl₄ +2Mg =2MgCl₂ + Ti 

因?yàn)殒V的性質(zhì)比較活潑，能與Mg(Ti)與空氣中的O₂(或CO₂、N₂)作用，況且反應(yīng)是在高溫下。

考點(diǎn)：考查離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)，鹽水解原理的運(yùn)用，離子的檢驗(yàn)和鎂的相關(guān)性質(zhì)。