摘要： 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(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下: 回答下列问题: (1)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+ +Fe+4H+ === 2Ti3+ +Fe2++2H2O Ti3+ +Fe3++H2O === TiO2+ +Fe2++2H+ 加入铁屑的作用是 . (2)在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶.该分散质颗粒直径大小在 范围. (3)若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质.还可制得钛白粉.已知25℃时.Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10-39,该温度下反应Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常数K= . (4)已知:TiO2 (s) +2 Cl2 (g)=== TiCl4(l) +O2(g) △H=+140KJ·mol-1 2C(s) +O2 △H=-221KJ·mol-1 写出④中TiO2和焦炭.氯气反应生成液态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 . (6)依据下表信息.要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 .可采用 方法. TiCl4 SiCl4 熔点/℃ -25.0 -68.8 沸点/℃ 136.4 57.6 解析:(1)根据题意给出方程式分析铁屑的作用就是作为还原剂的.即:将Fe3+还原为Fe2+.另外浸出液显紫色.说明含有Ti3+.防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+.参考答案中“生成Ti3+保护Fe2+不被氧化. 有点让人费解.能不能说成“防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+ 或者说“将TiO2+还原成Ti3+ . (2)形成TiO2·n H2O溶胶.说明得到是胶体.其分散质颗粒直径大小为10-9-10-7m, (3)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)＝2.79×10-39.25℃时.c(H+)×c(OH-)＝Kw＝1×10-14,反应Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常数K=＝＝＝2.79×103. 此问设计精妙!利用数学关系巧妙代换求出反应的平衡常数.命题者的独具匠心可见一斑. (4)涉及盖斯定律计算.比较常规.按要求写出方程式相加即可得出答案: TiO2+2Cl2 (g)＝TiCl4 △H=-81KJ·mol-1 (5)依据绿色化学理念.该工艺流程中存在的不足之处产生了废气.废液.废渣等. (6)下表信息可以看出.SiCl4.TiCl4两者的沸点相差较大.要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4可用蒸馏等方法. 这题是典型的化工流程题.问题设置不难.第(3)小问是亮点.精妙!个人觉得加上请计算该反应的平衡常数K可能设问更清晰. 答案:(1)使Fe3+还原为Fe2+,生成Ti3+保护Fe2+不被氧化. (2)10-9m-10-7m, (3)2.79×103, (4)TiO2+2Cl2 (g)＝TiCl4 △H=-81KJ·mol-1, (5)产生三废, .

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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（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：
（1）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
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
．
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2?n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在
10-9～10-7m（或1nm-100nm）
10-9～10-7m（或1nm-100nm）
范围．
（3）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
产生了废气，废液，废渣等
产生了废气，废液，废渣等
（只要求写出一项）．
（4）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用
蒸馏（或分馏）
蒸馏（或分馏）
方法．
TiCl4 SiCl4
熔点/℃ -25.0 -68.8
沸点/℃ 136.4 57.6
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（2011?福建）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（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：
（1）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
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
．
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2?nH2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在
1nm-100nm
1nm-100nm
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，还可制得钛白粉．已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=2.79×10-39，该温度下反应Fe（OH）3+3H+?Fe3++H2O的平衡常数K=
2.79×103
2.79×103
．
（4）已知：TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140kJ?mol-1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
．
（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
产生了废气，废液，废渣等
产生了废气，废液，废渣等
（只要求写出一项）．
（6）依据如表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用
蒸馏（或分馏）等方法
蒸馏（或分馏）等方法
方法．
TiCl4 SiCl4
熔点/℃ -25.0 -68.8
沸点/℃ 136.4 57.6
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（8分）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（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：
（1）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工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在____________________范围。
（3）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）。
（4）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用_____________方法。

　
TiCl4
SiCl4
熔点/℃
－25.0
－68.8
沸点/℃
136.4
57.6

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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]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝         。

（4）已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1

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

 

 

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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（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：
（1）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工艺中需要控制条件以形成TiO2?nH2O溶胶，该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，还可制得钛白粉．已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=2.79×10-39，该温度下反应Fe（OH）3+3H+?Fe3++H2O的平衡常数K=    ．
（4）已知：TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140kJ?mol-1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态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）依据如表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用    方法．
TiCl4SiCl4
熔点/℃-25.0-68.8
沸点/℃136.457.6
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