Question

【题目】（1）21世纪是钛的世界，钠米材料二氧化钛（TiO2）具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂。工业上二氧化钛的制备是：

I．将干燥后的金红石（主要成分TiO2，主要杂质SiO2）与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应制得混有SiCl4杂质的TiCl4。

II．将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4，所采取的操作名称是_______

III．用TiCl4制备TiO2·xH2O的化学方程式为________________，制备时需要________，促进水解趋于完全。

IV．TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。如在实验室中进行，则需在________（填仪器名称）中加热。

（2）亚硫酰氯(SOCl2)是一种液态化合物，沸点为77℃，在农药制药等领域用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应，液面上有白雾形成，并有带刺激性气味的气体逸出，该气体可使品红溶液褪色。根据上述实验，写出SOCl2与水反应的化学方程式_________________________________________________，AlCl3溶液蒸干灼烧得不到无水AlCl3，而用SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热，可得无水AlCl3，其原因是______________________________

Answer 1

【答案】蒸馏 TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl 加大量的水同时加热 坩埚 SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl SOCl2与水反应既减少了水的量，生成的HCl又抑制了AlCl3的水解。

【解析】

(1)Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合放入氧化炉中，在高温下通入Cl2反应，发生反应生成氯化钛、CO，因为金红石中含有二氧化硅，所以制得混有SiCl4杂质的TiCl4；
Ⅱ.四氯化钛和四氯化硅熔沸点差别较小，可以采用蒸馏方法将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4；
Ⅲ.向TiCl4中加水，加热，四氯化钛水解得到沉淀TiO2·xH2O，同时生成HCl；
Ⅳ.将TiO2·xH2O高温分解得到TiO2和水，高温分解固体物质，通常在坩埚中进行。
(2) SOCl2和水剧烈反应，液面上有白雾生成，说明生成的气体遇水蒸气能形成小液滴，说明生成的白雾是稀盐酸，则气体中含有HCl；还生成气体，该气体能使品红溶液褪色说明该气体具有漂白性，根据元素守恒知，生成物中含有二氧化硫；
氯化铝易水解生成氢氧化铝和稀盐酸，盐酸具有挥发性，加热促进氯化铝水解，蒸干时得到的固体是氢氧化铝，灼烧氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化铝和水，所以灼烧得到的固体是氧化铝，SOCl2和水剧烈反应生成HCl而抑制铝离子水解。

(1)Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合放入氧化炉中，在高温下通入Cl2反应，发生反应生成氯化钛、CO，因为金红石中含有二氧化硅，所以制得混有SiCl4杂质的TiCl4；
Ⅱ.根据表中数据知，四氯化钛和四氯化硅在常温下都是液态，且二者熔沸点差别较小，可以采用蒸馏方法分离，

因此，本题正确答案是：蒸馏；

Ⅲ.向TiCl4中加水，加热，四氯化钛水解得到沉淀TiO2·xH2O，同时生成HCl，反应方程式为TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl；制备时需要加大量的水同时加热促进水解趋于完全。

因此，本题正确答案是：TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl；加大量的水同时加热；

Ⅳ.将TiO2·xH2O高温分解得到TiO2和水，高温分解固体物质，通常在坩埚中进行，

因此，本题正确答案是：坩埚。

(2) SOCl2和水剧烈反应，液面上有白雾生成，说明生成的气体遇水蒸气能形成小液滴，说明生成的白雾是稀盐酸，则气体中含有HCl；还生成气体，该气体能使品红溶液褪色说明该气体具有漂白性，根据元素守恒知，生成物中含有二氧化硫，所以该反应方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl，

因此，本题正确答案是：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl；
氯化铝易水解生成氢氧化铝和稀盐酸，盐酸具有挥发性，加热促进氯化铝水解，蒸干时得到的固体是氢氧化铝，灼烧氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化铝和水，所以灼烧得到的固体是氧化铝，SOCl2和水剧烈反应生成HCl而抑制铝离子水解，且SOCl2与水反应既减少了水的量，所以能得到氯化铝固体，
因此，本题正确答案是：SOCl2与水反应既减少了水的量，生成的HCl又抑制了AlCl3的水解。