摘要:四氯化钛是无色液体.沸点136℃.它非常容易与水反应: TiCl4+H2O ==TiOCl2 +2HCl↑ 遇空气中的水蒸即产生HCl.冒“白烟 .四氯化钛可以由二氧化钛氯化的方法制得: TiO2 +2Cl2 == TiCl4 +O2 此反应在1000℃高温下进行得也很慢.但如果有炭粉存在时.在600℃-850℃反应便顺利进行.故制备四氯化钛的方法是.利用下图所给仪器.在炭粉存在下对二氧化钛进行氯化.实验步骤如下: ①将事先准备好的二氧化钛和炭粉的混合物放入管式电炉内的瓷管中,②接好装置.在通氯气之前.先通入CO2气体.持续一段时间,③将电炉升温到800℃左右.改通氯气.同时通冷凝水,④当无四氯化钛继续生成时.停止加热.改通二氧化碳气体,⑤冷却到室温.取出产品. 试回答下列问题: (1)图中仪器从左到右连接的顺序是: . . . . 其中气流经过装置Ⅰ时是从 到 . (2)装置Ⅱ中的反应物是:固体 和液体 . (3)装置Ⅰ上端干燥管的作用是 . (4)装置Ⅰ下端的三角瓶的作用是 . (5)实验步骤中的②目的是 . (6)写出在炭粉存在时.制备四氯化钛的化学方程式: .
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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?n H2O溶胶,该分散质颗粒直径大小在
(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
(4)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用
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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 |
(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
(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
(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
(6)依据如表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用
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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 |