四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成为是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:

往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:

2Fe3+Fe=3Fe2

2TiO2(无色)+Fe+4H=2Ti3(紫色) +Fe2+2H2O

Ti3(紫色)+Fe3+H2O=TiO2(无色)+Fe2+2H

加入铁屑的作用是                                                               

(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在                  范围。

(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可以制得钛白粉。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×1039,该温度下反应Fe(OH)3+3HFe3+3H2O的平衡常数K=        

(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)   ΔH=+140 kJ·mol1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:                                                       

(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是          (只要求写出一项)。

(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4的,可采用         方法。

 

TiCl4

SiCl4

熔点/℃

-25.0

-68.8

沸点/℃

136.4

57.6

 

 

 0  68010  68018  68024  68028  68034  68036  68040  68046  68048  68054  68060  68064  68066  68070  68076  68078  68084  68088  68090  68094  68096  68100  68102  68104  68105  68106  68108  68109  68110  68112  68114  68118  68120  68124  68126  68130  68136  68138  68144  68148  68150  68154  68160  68166  68168  68174  68178  68180  68186  68190  68196  68204  203614 

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