Question

【题目】钛广泛应用于航天、军事、化工、医疗等领域。钛在高温下易和氧、氮、碳等元素化合，提炼纯钛条件苛刻。从高钛渣主要为提炼海绵钛流程如下：

氯化后的粗中含有、、、等杂质，相关物质的沸点如下表：

化合物
沸点	136	310		180	138

回答下列问题：

高钛渣经过破碎、磁选、磨粉后送氯化车间，磨粉的目的是________。

“分馏得到的低沸点物是________。分馏难以除去，原因是________。加入铝粉使转化为便于除去，写出铝粉与反应的化学方程式：________。

“除铝”的方法是用水湿润的活性炭加入到粗，使转化为________而除去。

“还原”需要在Ar的气氛中进行，原因是________。副产物经电解生成________可循环使用。

制备钛的一种新型方法是：将粉末浇注成形，烧结后作阴极，以石墨为阳极，为熔盐进行电解熔盐不参与电极反应，起溶解和传导的作用。

阳极生成的气体除外，还有________填化学式。

阴极的电极反应式为________。

Answer 1

【答案】增大接触面积，加快反应速率 或四氯化硅 与的沸点接近或沸点相差不大、很小 或AlOCl 防止镁、钛在高温下与空气中的氧气、氮气等发生反应 Mg、 、

【解析】

高钛渣经氯化后得到粗TiCl4，其中含有的SiCl4沸点低，先分馏出去，VOCl3和TiCl4沸点接近，和TiCl4一起分馏出去，用铝粉把VOCl3 转化为VOCl2便于除去，使生成的AlCl3用用水润湿的活性炭转化为Al(OH)3而除去，蒸馏后得到精TiCl4，用镁在Ar保护下还原TiCl4得到纯钛。

高钛渣经过磨粉可以增大接触面积，加快反应速率。

故答案为：增大接触面积，加快反应速率。

根据表格中的数据可知，四氯化硅的沸点最低，故“分馏”得到的低沸点物是；分馏难以除去，原因是与的沸点接近；铝粉与反应的化学方程式为。

故答案为：或四氯化硅；与的沸点接近或沸点相差不大、很小；。

除去氯化铝，可通过使铝离子形成氢氧化铝沉淀而实现。

故答案为：或AlOCl。

高温条件下，镁、钛性质不稳定，为了防止镁、钛在高温下与空气中的氧气、氮气等发生反应，“还原”需要在Ar的气氛中进行；还原后的副产物是氯化镁，经过电解后可产生镁和氯气，可循环使用。

故答案为：防止镁、钛在高温下与空气中的氧气、氮气等发生反应；Mg、。

由于电解是在高温状态下进行的，石墨电极会和氧气发生反应，故阳极生成的气体除外，还有CO、生成。

故答案为：CO、。

高温熔盐条件下，阴极是二氧化钛得电子生成钛和氧离子，电极反应式为。

故答案为：。