Question

【題目】TiCl4是由鈦精礦（主要成分為TiO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下：

資料：TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)

化合物	SiCl4	TiCl4	AlCl3	FeCl3	MgCl2
沸點(diǎn)/℃	58	136	181（升華）	316	1412
熔點(diǎn)/℃	69	25	193	304	714
在TiCl4中的溶解性	互溶	——	微溶		難溶

（1）氯化過(guò)程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。

已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) 2C(s)+O2(g)=2CO(g)

① 沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的化學(xué)方程式：________________

② 氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放，尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，則尾氣的吸收液依次是_____________________。

③ 氯化產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)濾得到粗TiCl4混合液，則濾渣中含有_____________

（2）精制過(guò)程：粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4。示意圖如下：

物質(zhì)a是_________，T2應(yīng)控制在_________

Answer 1

【答案】 TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液 MgCl2、AlCl3、FeCl3 SiCl4 高于136℃，低于181℃

【解析】考查化學(xué)工藝流程，（1）①根據(jù)信息，TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g)，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ，兩式相加得到：TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO；②因?yàn)镠Cl極易溶于水得到鹽酸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，因此先通過(guò)H2O，然后通過(guò)FeCl2溶液，讓氯氣把FeCl2氧化成FeCl3，可能有部分Cl2為反應(yīng)，氯氣有毒，必須尾氣處理，最后通過(guò)NaOH溶液；③根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，室溫下，SiCl4、TiCl4為液體，SiCl4完全溶于TiCl4中，AlCl3、FeCl3、MgCl2為固體，少量的三種物質(zhì)溶于TiCl4中，因此濾渣中含有AlCl3、FeCl3、MgCl2；（2）粗TiCl4中含有SiCl4雜質(zhì)，因此物質(zhì)a為SiCl4，根據(jù)流程目的，為了得到純凈TiCl4，溫度應(yīng)控制在稍微大于136℃，但小于181℃。