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·mol1

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·mol1。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  77144  77152  77158  77162  77168  77170  77174  77180  77182  77188  77194  77198  77200  77204  77210  77212  77218  77222  77224  77228  77230  77234  77236  77238  77239  77240  77242  77243  77244  77246  77248  77252  77254  77258  77260  77264  77270  77272  77278  77282  77284  77288  77294  77300  77302  77308  77312  77314  77320  77324  77330  77338  203614 

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