4.TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途.
(1)工业上用钛矿石(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过下述反应制得:

其中,步骤②发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3═TOSO4+FeSO4+2H2O.
①净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO?答:不需要(填“需要”或“不需要”)
②净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理.写出该过程中发生反应的化学方程式:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O.
(2)TiO2可通过下述两种方法制备金属钛:
方法一是电解TiO2来获得Ti(同时产生O2-);将处理过的TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaCl2为电解液,用炭块作电解槽池.
(3)阴极反应反应的电极反应式为TiO2+4e-=Ti+2O2-
(4)电解过程中需定期向电解槽池中加入炭块的原因是碳单质会与阳极产生的氧气反应而不断减少.
方法二是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiO4,再用镁还原得到Ti.因下述反应难于发生:TiO2(s)+2Cl2(g)?TiCl1(1)+O2(g)△H=151kJ/mol所以不能直接由TiO2和Cl2反应(即氯化反应)来制取TiO1.当往氯化反应体系中加入碳后,碳与上述反应发生耦合,使得反应在高温条件下能顺利进行.
(5)已知:C(s)+O2(g)  CO2(g)△H=-394kJ/mol.请填空:
TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)  TiCl4(1)+CO2(g)△H=-243KJ•mol-1
(6)从化学平衡的角度解释:往氯化反应体系中加入碳时,氯化反应能顺利进行的原因是碳单质与氧气反应减小产物浓度,使平衡向右移动,导致反应顺利进行;碳与氧气反应放热,相当于升高温度,平衡向着右移动.
 0  159439  159447  159453  159457  159463  159465  159469  159475  159477  159483  159489  159493  159495  159499  159505  159507  159513  159517  159519  159523  159525  159529  159531  159533  159534  159535  159537  159538  159539  159541  159543  159547  159549  159553  159555  159559  159565  159567  159573  159577  159579  159583  159589  159595  159597  159603  159607  159609  159615  159619  159625  159633  203614 

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