二氧化鈦廣泛應(yīng)用于各類結(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Fe
2O
3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO
3,其中Ti元素化合價為+4價)制取,其主要流程如下:
(1)Fe
2O
3與H
2SO
4反應(yīng)的離子方程式是
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
.
(2)甲溶液中除含TiO
2+之外還含有的金屬陽離子有
Fe3+、Fe2+
Fe3+、Fe2+
.
(3)加Fe的作用是
將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+
將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+
.
方法2:TiCl
4水解生成TiO
2?xH
2O,過濾、水洗除去其中的Cl
-,再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO
2,此方法制備得到的是納米二氧化鈦.
(4)①TiCl
4水解生成TiO
2?xH
2O的化學(xué)方程式為
TiCl4+(x+2)H2O?TiO2?xH2O↓+4HCl
TiCl4+(x+2)H2O?TiO2?xH2O↓+4HCl
;
②檢驗(yàn)TiO
2?xH
2O中Cl
-是否被除凈的方法是
取少量水洗液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,不產(chǎn)生白色沉淀,說明Cl-已除凈
取少量水洗液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,不產(chǎn)生白色沉淀,說明Cl-已除凈
.
Ⅱ.二氧化鈦可用于制取鈦單質(zhì)
(5)TiO
2制取單質(zhì)Ti,涉及到的步驟如下:TiO2
TiCl
4Ti
反應(yīng)②的方程式是
,該反應(yīng)需要在Ar氣氛中進(jìn)行,請解釋原因:
防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O2(或CO2、N2)作用
防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O2(或CO2、N2)作用
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