Question

5．草酸氧钛钡晶体[化学式为BaTi（C₂O₄）₂•4H₂O]是制造电子陶瓷原料钛酸钡的重要中间体，可通过以下工艺流程制备．

回答下列问题：
（1）酸浸时发生的反应的离子方程式为BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；为提高BaCO₃的酸浸率，可采取的措施为将碳酸钡矿石粉碎（写出一条）．
（2）可循环使用的物质X的电子式为．
（3）结合流程判断，草酸氧钛钡不能（填“能”或“不能”）溶于稀盐酸．
（4）TiCl₄（沸点137℃）露置在空气中会迅速与空气中的水反应，有白雾产生，生成的白色二氧化钛粉末用途广泛，写出反应的化学方程式：TiCl₄+2H₂O=TiO₂+HCl↑．工业上用氯化法制得的粗四氯化钛中常混有SiCl₄（沸点57.6℃）、VOCl₃（沸点127.2℃），可用蒸馏法除去SiCl₄；不能用该法除去VOCl₃，原因是VOCl₃与TiCl₄的沸点相差太小．
（5）单质钛是一种性能优异的稀有金属，在军事、航天、医学等领域有广泛用途．以TiCl₄和金属镁为原料制取金属钛的化学方程式为TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgCl₂+Ti．

Answer 1

分析 碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡，然后氯化钡与四氯化碳、草酸反应生成BaTiO（C₂O₄）₂•4H₂O，同时得到X为HCl，HCl再循环利用，经过过滤、洗涤、干燥得到草酸氧钛钡晶体．
（1）酸浸时碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳与水；搅拌、增大固体的接触面积，可提高反应速率；
（2）物质X为HCl，氢原子与氯原子之间形成1对共用电子对；
（3）生成草酸氧钛钡晶体同时也生成HCl，说明草酸氧钛钡不能溶于稀盐酸；
（4）TiCl₄露置在空气中会迅速与空气中的水反应，有白雾产生，生成的白色二氧化钛，白雾是由生成HCl与空气中水蒸气结合形成的小液滴；
由物质的沸点可知，SiCl₄与TiCl₄的沸点相差比较大，可以用蒸馏的方法除去SiCl₄，而VOCl₃与TiCl₄的沸点相差不大，不能用蒸馏方法除去；
（5）TiCl₄和金属镁发生置换反应生成Ti与MgCl₂．

解答 解：碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡，然后氯化钡与四氯化碳、草酸反应生成BaTiO（C₂O₄）₂•4H₂O，同时得到X为HCl，HCl再循环利用，经过过滤、洗涤、干燥得到草酸氧钛钡晶体．
（1）酸浸时碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳与水，反应离子方程式为：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，将碳酸钡矿石粉碎、搅拌等，可提高反应速率，
故答案为：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；将碳酸钡矿石粉碎；
（2）物质X为HCl，电子式为，故答案为：；
（3）生成草酸氧钛钡晶体同时也生成HCl，说明草酸氧钛钡不能溶于稀盐酸，故答案为：不能；
（4）TiCl₄露置在空气中会迅速与空气中的水反应，有白雾产生，生成的白色二氧化钛，白雾是由生成HCl与空气中水蒸气结合形成的小液滴，反应方程式为：TiCl₄+2H₂O=TiO₂+HCl↑，
由物质的沸点可知，SiCl₄与TiCl₄的沸点相差比较大，可以用蒸馏的方法除去SiCl₄，而VOCl₃与TiCl₄的沸点相差不大，不能用蒸馏方法除去，
故答案为：TiCl₄+2H₂O=TiO₂+HCl↑；蒸馏；VOCl₃与TiCl₄的沸点相差太小；
（5）TiCl₄和金属镁发生置换反应生成Ti与MgCl₂，反应方程式为：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgCl₂+Ti，
故答案为：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgCl₂+Ti．

点评 本题考查物质制备工艺流程，涉及对操作的分析评价、对信息获取与应用等，侧重对化学用语的考查，熟练掌握元素化合物知识，题目难度中等．