Question

钛（Ti）具有高强度和耐酸腐蚀性，是重要的工业原料．以金红石（主要成分为TiO₂，含少量Fe₂O₃、SiO₂）为原料可制取Ti．工业流程如下：

（1）粗TiCl₄中含有少量FeCl₃、SiCl₄等，它们的部分性质如下：

物质	沸点/°C	在水中	在乙醚中
TiCl4	136	强烈水解	易溶
SiCl4	58	强烈水解	易溶
FeCl3	303（升华）	水解	易溶

从粗TiCl₄中精制TiCl₄的方法是______   A．用水溶解后，重结晶   B．蒸馏   C．用乙醚萃取后，分液
（2）写出金红石高温反应制取TiCl₄的化学方程式______ TiCl₄+2CO

Answer 1

【答案】分析：（1）粗TiCl₄中加热易气化，与固体混合物可用分馏的方法分离；
（2）根据反应物和生成物结合质量守恒定律书写化学方程式；
（3）电解氯化钠生成金属钠和氯气，在阴极发生还原反应生成钠；
（4）从溶解平衡的角度分析；
（5）根据氧化还原反应得失电子数目相等和离子方程式电荷守恒的角度书写反应的离子方程式．
解答：解：（1）粗TiCl₄中加热易气化，与固体混合物可用分馏的方法分离，由表中数据可知，TiCl₄在水中强烈水解，易变质，且易溶于乙醚中，不能分离，只能用蒸馏的方法分离，
故答案为：B；
（2）由流程图可知，反应为TiO₂、C和Cl₂，生成物为TiCl₄和CO，则反应的化学方程式为TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2CO，
故答案为：TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2CO；
（3）电解氯化钠生成金属钠和氯气，方程式为2NaCl （熔融）2Na+Cl₂↑，在阴极发生还原反应生成钠，
故答案为：2NaCl （熔融）2Na+Cl₂↑；钠；
（4）粗钛产品中剩余的少量钠，加入盐酸和除去，并且Cl^-浓度增大，有利于NaCl晶体析出，
故答案为：除去粗钛产品中剩余的少量钠，促进NaCl晶体析出（Cl^-同离子效应）；
（5）反应前后Ti的化合价由0价升高为+4价，HF中H元素的化合价由+1价降低到0价，则有Ti～2H₂，
则有1Ti+6HF=1TiF₆^2-+2H⁺+2H₂↑，
故答案为：1；6；1；2；2．
点评：本题考查物质的制备和分离的实验设计，题目难度中等，本题易错点为（4），注意从混合物的成分以及平衡移动的角度解答．