TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。

I.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=TiOSO4+FeSO4+2H2O。

(1)净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO?答:        (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。

答:                                                     

II.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,用碳块作电解槽池。

(3)阴极反应的电极反应式为___________________________________。

(4)电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。

“方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4,再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生:

TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g)   ΔH=+151 kJ·mol-1

所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反应(即氯化反应)来制取TiCl4。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)   ΔH=-394 kJ·mol-1。请填空:

      TiO2 (s)+C (s)+2Cl2 (g) = TiCl4 (l)+CO2 (g)   ΔH= ______________

(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。

答:____________________________________________。

 0  37437  37445  37451  37455  37461  37463  37467  37473  37475  37481  37487  37491  37493  37497  37503  37505  37511  37515  37517  37521  37523  37527  37529  37531  37532  37533  37535  37536  37537  37539  37541  37545  37547  37551  37553  37557  37563  37565  37571  37575  37577  37581  37587  37593  37595  37601  37605  37607  37613  37617  37623  37631  203614 

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