Question

TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。

（1）實驗室利用反應(yīng)TiO2（s）+2CCl4（g）=TiCl4（g）+CO2（g），在無水無氧條件下，制取TiCl4實驗裝置示意圖如下??

有關(guān)性質(zhì)如下表???

物質(zhì)	熔點/℃	沸點/℃	其它
CCl4	-23	76	與 TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧

 

儀器A的名稱是____???? ，裝置E中的試劑是????????? 。反應(yīng)開始前必須進行的操作是____???? ；反應(yīng)結(jié)束后的操作包括：①停止通氮氣②熄滅酒精燈③冷卻至室溫。正確的順序為____???? （填序號）。欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是????????? 。

（2）工業(yè)上由鈦鐵礦（FeTO3）（含Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)）制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括：

酸溶：FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）??? FeSO4（aq）+TiOSO4（aq）+2H2O（1）

水解；TiOSO4（aq）+2H2O（1）??? H2T1O3（s）+H2SO4（aq）

簡要工藝流程如下：

①試劑A為??????????? 。鈦液I需冷卻至70℃左右，若溫度過高會導(dǎo)致產(chǎn)率降低，原因是????????? 。

②取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色，說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是____??????? ，寫出其中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式____??? 。這種H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是____???????? （填化學(xué)式）。

 

Answer 1

【答案】

（1）（球形）干燥管?? 濃硫酸? 檢查裝置的氣密性?? ②③①??? 蒸餾

（2）①鐵粉? 由于TiOSO4容易水解，若溫度過高，則會有較多TiOSO4水解為固體H2TiO3而經(jīng)過濾進入FeSO4·7H2O中導(dǎo)致TiO2產(chǎn)率降低。②Fe2+?? H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O??? Fe2O3

【解析】

試題分析：（1）儀器A的名稱是球形干燥管，儀器B的作用是加熱CCl4，使整個裝置充滿四氯化碳蒸汽。任何有氣體參加的反應(yīng)或制備氣體的反應(yīng)，在反應(yīng)開始前都要檢查裝置的氣密性。反應(yīng)結(jié)束后為了防止TiCl4潮解，正確的操作順序是②熄滅酒精燈③冷卻至室溫 ①停止通氮氣 。TiCl4和CCl4的混合物，因為它們是沸點不同的、互溶的液態(tài)混合物，所以分離二者的方法是蒸餾。（2）①在鈦鐵礦FeTO3中含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)。在加入H2SO4時鈦鐵礦及Fe2O3溶解在其中，不能溶解的SiO2通過過濾分離除去。在濾液中含有Fe2 (SO4)3,為了制取純凈的綠礬，要在鈦液中加入Fe粉把Fe2 (SO4)3還原為FeSO4。由于TiOSO4容易水解，若溫度過高，則會有較多TiOSO4水解為固體H2TiO3而經(jīng)過濾進入FeSO4·7H2O中導(dǎo)致TiO2產(chǎn)率降低。②滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色，說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是Fe2+。其中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。在H2TiO3受熱分解時，其中的雜質(zhì)Fe(OH)3也發(fā)生了分解反應(yīng)：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 。分解產(chǎn)生的Fe2O3混在TiO2使物質(zhì)發(fā)黃。

考點：考查儀器的辨認、裝置氣密性的檢查、實驗的順序、雜質(zhì)的檢驗與除去、混合物的分離及鹽的水解。