Question

【題目】（1）21世紀(jì)是鈦的世界，鈉米材料二氧化鈦（TiO2）具有很高的化學(xué)活性，可做性能優(yōu)良的催化劑。工業(yè)上二氧化鈦的制備是：

I．將干燥后的金紅石（主要成分TiO2，主要雜質(zhì)SiO2）與碳粉混合裝入氯化爐中，在高溫下通入Cl2反應(yīng)制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4。

II．將SiCl4分離，得到純凈的TiCl4，所采取的操作名稱是_______

III．用TiCl4制備TiO2·xH2O的化學(xué)方程式為________________，制備時需要________，促進(jìn)水解趨于完全。

IV．TiO2·xH2O高溫分解得到TiO2。如在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，則需在________（填儀器名稱）中加熱。

（2）亞硫酰氯(SOCl2)是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)為77℃，在農(nóng)藥制藥等領(lǐng)域用途廣泛。SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上有白霧形成，并有帶刺激性氣味的氣體逸出，該氣體可使品紅溶液褪色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，寫出SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________________，AlCl3溶液蒸干灼燒得不到無水AlCl3，而用SOCl2與AlCl3·6H2O混合共熱，可得無水AlCl3，其原因是______________________________

Answer 1

【答案】蒸餾 TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl 加大量的水同時加熱 坩堝 SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl SOCl2與水反應(yīng)既減少了水的量，生成的HCl又抑制了AlCl3的水解。

【解析】

(1)Ⅰ.將干燥后的金紅石(主要成分TiO2，主要雜質(zhì)SiO2)與碳粉混合放入氧化爐中，在高溫下通入Cl2反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈦、CO，因?yàn)榻鸺t石中含有二氧化硅，所以制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4；
Ⅱ.四氯化鈦和四氯化硅熔沸點(diǎn)差別較小，可以采用蒸餾方法將SiCl4分離，得到純凈的TiCl4；
Ⅲ.向TiCl4中加水，加熱，四氯化鈦水解得到沉淀TiO2·xH2O，同時生成HCl；
Ⅳ.將TiO2·xH2O高溫分解得到TiO2和水，高溫分解固體物質(zhì)，通常在坩堝中進(jìn)行。
(2) SOCl2和水劇烈反應(yīng)，液面上有白霧生成，說明生成的氣體遇水蒸氣能形成小液滴，說明生成的白霧是稀鹽酸，則氣體中含有HCl；還生成氣體，該氣體能使品紅溶液褪色說明該氣體具有漂白性，根據(jù)元素守恒知，生成物中含有二氧化硫；
氯化鋁易水解生成氫氧化鋁和稀鹽酸，鹽酸具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)氯化鋁水解，蒸干時得到的固體是氫氧化鋁，灼燒氫氧化鋁，氫氧化鋁分解生成氧化鋁和水，所以灼燒得到的固體是氧化鋁，SOCl2和水劇烈反應(yīng)生成HCl而抑制鋁離子水解。

(1)Ⅰ.將干燥后的金紅石(主要成分TiO2，主要雜質(zhì)SiO2)與碳粉混合放入氧化爐中，在高溫下通入Cl2反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈦、CO，因?yàn)榻鸺t石中含有二氧化硅，所以制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4；
Ⅱ.根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，四氯化鈦和四氯化硅在常溫下都是液態(tài)，且二者熔沸點(diǎn)差別較小，可以采用蒸餾方法分離，

因此，本題正確答案是：蒸餾；

Ⅲ.向TiCl4中加水，加熱，四氯化鈦水解得到沉淀TiO2·xH2O，同時生成HCl，反應(yīng)方程式為TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl；制備時需要加大量的水同時加熱促進(jìn)水解趨于完全。

因此，本題正確答案是：TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl；加大量的水同時加熱；

Ⅳ.將TiO2·xH2O高溫分解得到TiO2和水，高溫分解固體物質(zhì)，通常在坩堝中進(jìn)行，

因此，本題正確答案是：坩堝。

(2) SOCl2和水劇烈反應(yīng)，液面上有白霧生成，說明生成的氣體遇水蒸氣能形成小液滴，說明生成的白霧是稀鹽酸，則氣體中含有HCl；還生成氣體，該氣體能使品紅溶液褪色說明該氣體具有漂白性，根據(jù)元素守恒知，生成物中含有二氧化硫，所以該反應(yīng)方程式為SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl，

因此，本題正確答案是：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl；
氯化鋁易水解生成氫氧化鋁和稀鹽酸，鹽酸具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)氯化鋁水解，蒸干時得到的固體是氫氧化鋁，灼燒氫氧化鋁，氫氧化鋁分解生成氧化鋁和水，所以灼燒得到的固體是氧化鋁，SOCl2和水劇烈反應(yīng)生成HCl而抑制鋁離子水解，且SOCl2與水反應(yīng)既減少了水的量，所以能得到氯化鋁固體，
因此，本題正確答案是：SOCl2與水反應(yīng)既減少了水的量，生成的HCl又抑制了AlCl3的水解。