Question

工业上常用Na制备钛、钽、铌、锆等。如制钛，常有如下反应步骤：

(1)用90％浓H₂SO₄溶解钛铁矿(FeTiO₃)，反应式为：FeTiO₃ + 3H₂SO₄ = FeSO₄ + Ti(SO₄)₂ + 3H₂O。在除去不溶性杂质后，结晶析出FeSO₄·7H₂O时，为保持较高的酸度不能加水，其原因可能为________。

A．防止Fe²⁺被氧化

B．防止Ti(SO₄)₂水解

C．减少FeSO₄·7H₂O的溶解量

D．减少Ti(SO₄)₂的溶解量

(2)在除去杂质后，又需加大量水稀释以降低酸度，同时加热以生成TiO(OH)₂沉淀，过滤，将TiO(OH)₂热分解即得钛白粉(TiO₂)。除杂后加水稀释和加热的目的是_____　　　　 ___。

(3)在高温HCl气流中，TiO₂可转化为TiCl₄，反应方程式为：___　　　　　　　　  ____。

(4)将TiCl₄与Na共熔即可得Ti，反应式为___　　　　　　　　    _____，若用TiCl₄溶液与Na反应制Ti，不能达到预期目的，原因是_____　　　　　　　　　　　　　　 ___。

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)B、C (2)水解吸热，升温有利于促进Ti(SO4)2的水解 (3) TiO + 4HClTiCl4 + 2H2O (4) TiCl4 + 4Na Ti + 4NaCl；钠先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与TiCl4反应，得不到Ti。

提示：

Ti(SO4)2容易水解，此反应是吸热反应，温度升高有利于Ti(SO4)2的水解。Na会先于水溶液中的水发生反应。