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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

(8分,各2分)
(1)防止Ti3被Fe3氧化成TiO2或者将TiO2还原成Ti3
(2)其分散质颗粒直径大小为109~107m(或1nm—100nm)
(3)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
(4)蒸馏(或分馏)等方法

解析

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(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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科目:高中化学 来源: 题型:

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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科目:高中化学 来源:2014届山东省高二暑假作业(五)化学试卷(解析版) 题型:填空题

金属钠在700℃ ~800℃时与四氯化钛(TiCl4)反应制取金属钛,该反应的化学方程式为                                 。若过量的相同质量的钠、镁、铝与相同质量分数,相同质量的硫酸溶液反应,产生氢气最多的是                     

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

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

(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,,该温度下反应Fe (OH)3+3HFe3 +H2O的平衡常数K=_____________。

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

C(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)依据右表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ,可采用_____________方法。

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