工业上冶炼钛主要以钛铁矿、金红石(含TiO2大于96%)等为原料生产.

(1)由金红石为原料采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下:
①沸腾氯化炉中反应的化学方程式为:
TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO
TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO

②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=-804.2kJ/mol;
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-882.0kJ/mol
Na(s)=Na(l)△H=2.6kJ/mol
请写出用液态钠与四氯化钛置换出钛的热化学方程式
4Na(l)+TiCl4(l)=4NaCl(s)+Ti(s)△H=-970.2kJ/mol
4Na(l)+TiCl4(l)=4NaCl(s)+Ti(s)△H=-970.2kJ/mol

③海绵钛破碎后用0.5%~1.5%的盐酸洗涤,再用蒸馏水洗涤至中性,用盐酸洗涤的目的是
除去起中和过量的钠并溶解氯化钠及钛的氯化物
除去起中和过量的钠并溶解氯化钠及钛的氯化物

(2)科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发,找出了冶炼钛的新工艺.试回答下列有关问题.
①TiO2直接电解法(剑桥法)生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的氯化钙,原理如图所示,在阴极,被还原的Ca进一步还原TiO2获得钛,则在阴极所发生的反应为:
2Ca2++4e-+TiO2=2CaO+Ti
2Ca2++4e-+TiO2=2CaO+Ti


②SOM技术是一种绿色环保先进技术,阳极用金属陶瓷,并用固体氧离子隔膜将两极产物隔开,只允许氧离子通过,在电解过程中阳极通入某种还原性气体,可防止CO、CO2污染物产生,通入的气体若是H2,则阳极电解反应式为
H2+O2--2e-=H2O
H2+O2--2e-=H2O
 0  19247  19255  19261  19265  19271  19273  19277  19283  19285  19291  19297  19301  19303  19307  19313  19315  19321  19325  19327  19331  19333  19337  19339  19341  19342  19343  19345  19346  19347  19349  19351  19355  19357  19361  19363  19367  19373  19375  19381  19385  19387  19391  19397  19403  19405  19411  19415  19417  19423  19427  19433  19441  203614 

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