Question

工业上常用Na制备钛、钽、铌、锆等。如制钛，常有如下操作步骤，请完成其中的问题：

(1)用90%浓H₂SO₄溶解钛铁矿(FeTiO₃)，反应方程式为：?

FeTiO₃+3H₂SO₄FeSO₄+Ti(SO₄)₂+3H₂O?

在除去不溶性杂质后，结晶析出FeSO₄·7H₂O时，为保持较高的酸度不能加水，其原因可能为　___。?

A.防止Fe²⁺被氧化?

B.防止Ti(SO₄)₂水解

C.减少FeSO₄·7H₂O的溶解量 ?

D.减少Ti(SO₄)₂的溶解量

(2)在除去杂质后，又需加大量水稀释以降低酸度，同时加热以生成TiO(OH)₂沉淀，过滤，将TiO(OH)₂热分解即得钛白粉(TiO₂)。除杂后加水稀释和加热的目的是_________________。 (3)在高温HCl气流中，TiO₂可转化为TiCl₄，反应方程式为　　　　　　。?

(4)将TiCl₄与Na共熔即得Ti，反应方程式为　　　　　　　　　　，若用TiCl₄溶液与Na反应制Ti，则不能达到预期目的，原因是　　　　　　　　　　。

Answer 1

(1)B　(2)促进Ti(SO₄)₂水解?

(3)4HCl+TiO₂TiCl₄+2H₂O?

(4)TiCl₄+4NaTi+4NaCl　Na与TiCl₄溶液反应时，钠首先与溶液中水反应生成NaOH和H₂，不能达到预期目的?

解析：首先要明确实验目的：制钛，在溶解钛铁矿后，最后是Ti(SO₄)₂的溶液，为了保持较高的酸度不能加水，显然是为了防止Ti(SO₄)₂水解。而第二步中加水稀释，又加热，这样是促进Ti(SO₄)₂水解而制得TiO(OH)₂沉淀。进而制TiO₂，最后制得TiCl₄。