Question

TiO₂既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。
（1）实验室利用反应TiO₂（s）+2CCl₄（g）=TiCl₄（g）+CO₂（g），在无水无氧条件下，制取TiCl₄实验装置示意图如下  

有关性质如下表   

物质	熔点/℃	沸点/℃	其它
CCl4	-23	76	与 TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮湿空气产生白雾

 
仪器A的名称是____    ，装置E中的试剂是         。反应开始前必须进行的操作是____    ；反应结束后的操作包括：①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为____    （填序号）。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是         。
（2）工业上由钛铁矿（FeTO₃）（含Fe₂O₃、SiO₂等杂质）制备TiO₂的有关反应包括：
酸溶：FeTiO₃（s）+2H₂SO₄（aq）   FeSO₄（aq）+TiOSO₄（aq）+2H₂O（1）
水解；TiOSO₄（aq）+2H₂O（1）   H₂T1O₃（s）+H₂SO₄（aq）
简要工艺流程如下：

①试剂A为           。钛液I需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产率降低，原因是         。
②取少量酸洗后的H₂TiO₃，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H₂O₂后出现微红色，说明H₂TiO₃中存在的杂质离子是____       ，写出其中发生氧化还原反应的离子方程式____   。这种H₂TiO₃即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO₂也会发黄，发黄的杂质是____        （填化学式）。

Answer 1

（1）（球形）干燥管  浓硫酸 检查装置的气密性  ②③①   蒸馏
（2）①铁粉 由于TiOSO₄容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO₄水解为固体H₂TiO₃而经过滤进入FeSO₄·7H₂O中导致TiO₂产率降低。②Fe²⁺   H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O    Fe₂O₃

解析

试题分析：（1）仪器A的名称是球形干燥管，仪器B的作用是加热CCl₄，使整个装置充满四氯化碳蒸汽。任何有气体参加的反应或制备气体的反应，在反应开始前都要检查装置的气密性。反应结束后为了防止TiCl4潮解，正确的操作顺序是②熄灭酒精灯③冷却至室温 ①停止通氮气 。TiCl₄和CCl₄的混合物，因为它们是沸点不同的、互溶的液态混合物，所以分离二者的方法是蒸馏。（2）①在钛铁矿FeTO₃中含有Fe₂O₃、SiO₂等杂质。在加入H₂SO₄时钛铁矿及Fe₂O₃溶解在其中，不能溶解的SiO2通过过滤分离除去。在滤液中含有Fe₂ (SO₄)₃,为了制取纯净的绿矾，要在钛液中加入Fe粉把Fe₂ (SO₄)₃还原为FeSO₄。由于TiOSO₄容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO₄水解为固体H₂TiO₃而经过滤进入FeSO₄·7H₂O中导致TiO₂产率降低。②滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H₂O₂后出现微红色，说明H₂TiO₃中存在的杂质离子是Fe²⁺。其中发生氧化还原反应的离子方程式H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O。在H₂TiO₃受热分解时，其中的杂质Fe(OH)₃也发生了分解反应：2Fe(OH)₃Fe₂O₃+3H₂O 。分解产生的Fe₂O₃混在TiO₂使物质发黄。

考点：考查仪器的辨认、装置气密性的检查、实验的顺序、杂质的检验与除去、混合物的分离及盐的水解。