题目内容

二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:TiCl4水解生成TiO2·xH2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(1)① TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________;
② 检验TiO2·x H2O中Cl-是否被除净的方法是______________________________。
方法2:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:

(2)Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是                            。
(3)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有               。
(4)加Fe的作用是                               。
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:

反应②的方程式是        ,该反应需要在Ar气氛中进行,请解释原因:_____________。

(1)①TiCl4+(x+2)H2O==TiO2?xH2O↓+4HCl②取最后一次洗涤液少量置于试管中,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净
(2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(3)Fe3+、Fe2+;
(4)将Fe3+转化为Fe2+
(5)TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti; 防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用.

解析试题分析:(1)①设TiCl4的系数为1,根据元素守恒,TiO2?xH2O的系数为1,HCl的系数为4;再根据O元素守恒,可知H2O的系数为(2+x),方程式为TiCl4+(x+2)H2O?TiO2?xH2O↓+4HCl,②沉淀吸附溶液中的Cl-,根据发生反应:Cl-+Ag+═AgCl↓,取少量洗涤液,检验溶液中溶解的离子是否还存在;
(2)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,
(3)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O,所以还存在的阳离子是Fe3+、Fe2+
(4)该溶液中含有铁离子,铁具有还原性,能将铁离子氧化生成亚铁离子且不引进新的杂质,所以铁的作用是:将Fe3+转化为Fe2+
(5)在800℃条件下,四氯化钛和镁反应生成氯化镁和钛,反应方程式为:TiCl4+2Mg==2MgCl2+Ti ;Mg是活泼金属,能与空气中多种物质反应,因此可得出Ar气作用为保护气,防止Mg和空气中物质反应
考点:考查学生对工艺流程理解、阅读题目获取信息能力、氧化还原反应及方程式的书写等,难度中等,理解工艺流程是关键,需要学生具有阅读题目获取信息能力和灵活运用基础知识分析问题、解决问题能力.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网