四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料--鈦合金的重要原料.由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下: 回答下列問(wèn)題: (1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色.此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性.該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生: 2Fe3++Fe === 3Fe2+ 2TiO2+ +Fe+4H+ === 2Ti3+ +Fe2++2H2O Ti3+ +Fe3++H2O === TiO2+ +Fe2++2H+ 加入鐵屑的作用是 . (2)在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2·n H2O溶膠.該分散質(zhì)顆粒直徑大小在 范圍. (3)若把③中制得的固體TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3雜質(zhì).還可制得鈦白粉.已知25℃時(shí).Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10-39,該溫度下反應(yīng)Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常數(shù)K= . (4)已知:TiO2 (s) +2 Cl2 (g)=== TiCl4(l) +O2(g) △H=+140KJ·mol-1 2C(s) +O2 △H=-221KJ·mol-1 寫(xiě)出④中TiO2和焦炭.氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式: . (5)上述工藝具有成本低.可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn).依據(jù)綠色化學(xué)理念.該工藝流程中存在的不足之處是 . (6)依據(jù)下表信息.要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4 .可采用 方法. TiCl4 SiCl4 熔點(diǎn)/℃ -25.0 -68.8 沸點(diǎn)/℃ 136.4 57.6 解析:(1)根據(jù)題意給出方程式分析鐵屑的作用就是作為還原劑的.即:將Fe3+還原為Fe2+.另外浸出液顯紫色.說(shuō)明含有Ti3+.防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+.參考答案中“生成Ti3+保護(hù)Fe2+不被氧化. 有點(diǎn)讓人費(fèi)解.能不能說(shuō)成“防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+ 或者說(shuō)“將TiO2+還原成Ti3+ . (2)形成TiO2·n H2O溶膠.說(shuō)明得到是膠體.其分散質(zhì)顆粒直徑大小為10-9-10-7m, (3)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)＝2.79×10-39.25℃時(shí).c(H+)×c(OH-)＝Kw＝1×10-14,反應(yīng)Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常數(shù)K=＝＝＝2.79×103. 此問(wèn)設(shè)計(jì)精妙!利用數(shù)學(xué)關(guān)系巧妙代換求出反應(yīng)的平衡常數(shù).命題者的獨(dú)具匠心可見(jiàn)一斑. (4)涉及蓋斯定律計(jì)算.比較常規(guī).按要求寫(xiě)出方程式相加即可得出答案: TiO2+2Cl2 (g)＝TiCl4 △H=-81KJ·mol-1 (5)依據(jù)綠色化學(xué)理念.該工藝流程中存在的不足之處產(chǎn)生了廢氣.廢液.廢渣等. (6)下表信息可以看出.SiCl4.TiCl4兩者的沸點(diǎn)相差較大.要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4可用蒸餾等方法. 這題是典型的化工流程題.問(wèn)題設(shè)置不難.第(3)小問(wèn)是亮點(diǎn).精妙!個(gè)人覺(jué)得加上請(qǐng)計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K可能設(shè)問(wèn)更清晰. 答案:(1)使Fe3+還原為Fe2+,生成Ti3+保護(hù)Fe2+不被氧化. (2)10-9m-10-7m, (3)2.79×103, (4)TiO2+2Cl2 (g)＝TiCl4 △H=-81KJ·mol-1, (5)產(chǎn)生三廢, . 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業(yè)材料--鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問(wèn)題：
（1）往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性．該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生．
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+（無(wú)色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O
Ti3+（紫色）+Fe3++H2O═TiO2+（無(wú)色）+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
．
（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2?n H2O溶膠，該分散質(zhì)顆粒直徑大小在
10-9～10-7m（或1nm-100nm）
10-9～10-7m（或1nm-100nm）
范圍．
（3）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)．依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是
產(chǎn)生了廢氣，廢液，廢渣等
產(chǎn)生了廢氣，廢液，廢渣等
（只要求寫(xiě)出一項(xiàng)）．
（4）依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4，可采用
蒸餾（或分餾）
蒸餾（或分餾）
方法．
TiCl4 SiCl4
熔點(diǎn)/℃ -25.0 -68.8
沸點(diǎn)/℃ 136.4 57.6

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（2011?福建）四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業(yè)材料--鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問(wèn)題：
（1）往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性．該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生．
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+（無(wú)色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O
Ti3+（紫色）+Fe3++H2O═TiO2+（無(wú)色）+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
．
（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2?nH2O溶膠，該分散質(zhì)顆粒直徑大小在
1nm-100nm
1nm-100nm
范圍．
（3）若把③中制得的固體TiO2?nH2O用酸清洗除去其中的Fe（OH）3雜質(zhì)，還可制得鈦白粉．已知25℃時(shí)，Ksp[Fe（OH）3]=2.79×10-39，該溫度下反應(yīng)Fe（OH）3+3H+?Fe3++H2O的平衡常數(shù)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
寫(xiě)出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)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）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)．依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是
產(chǎn)生了廢氣，廢液，廢渣等
產(chǎn)生了廢氣，廢液，廢渣等
（只要求寫(xiě)出一項(xiàng)）．
（6）依據(jù)如表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4，可采用
蒸餾（或分餾）等方法
蒸餾（或分餾）等方法
方法．
TiCl4 SiCl4
熔點(diǎn)/℃ -25.0 -68.8
沸點(diǎn)/℃ 136.4 57.6

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（8分）四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問(wèn)題：
（1）往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生。
2Fe3＋＋Fe === 3Fe2＋
2TiO2＋(無(wú)色) ＋Fe＋4H＋=== 2Ti3＋(紫色) ＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色) ＋Fe3＋＋H2O ="==" TiO2＋(無(wú)色) ＋Fe2＋＋2H＋
加入鐵屑的作用是____________________________________________________________。
（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2·n H2O溶膠，該分散質(zhì)顆粒直徑大小在____________________范圍。
（3）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是_____________________________________（只要求寫(xiě)出一項(xiàng)）。
（4）依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4 ，可采用_____________方法。

　
TiCl4
SiCl4
熔點(diǎn)/℃
－25.0
－68.8
沸點(diǎn)/℃
136.4
57.6

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四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成為是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問(wèn)題：

往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生：

2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋

2TiO2＋(無(wú)色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色) ＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(無(wú)色)＋Fe2＋＋2H＋

加入鐵屑的作用是                                                               。

（2）在②→③工藝過(guò)程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在                  范圍。

（3）若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì)，還可以制得鈦白粉。已知25 ℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常數(shù)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

寫(xiě)出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式：                                                       。

（5）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是          (只要求寫(xiě)出一項(xiàng))。

（6）依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4的，可采用         方法。

 

TiCl4

SiCl4

熔點(diǎn)/℃

－25.0

－68.8

沸點(diǎn)/℃

136.4

57.6

 

 

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四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業(yè)材料--鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問(wèn)題：
（1）往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性．該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生．
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+（無(wú)色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O
Ti3+（紫色）+Fe3++H2O═TiO2+（無(wú)色）+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是    ．
（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2?nH2O溶膠，該分散質(zhì)顆粒直徑大小在    范圍．
（3）若把③中制得的固體TiO2?nH2O用酸清洗除去其中的Fe（OH）3雜質(zhì)，還可制得鈦白粉．已知25℃時(shí)，Ksp[Fe（OH）3]=2.79×10-39，該溫度下反應(yīng)Fe（OH）3+3H+?Fe3++H2O的平衡常數(shù)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
寫(xiě)出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式：    ．
（5）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)．依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是    （只要求寫(xiě)出一項(xiàng)）．
（6）依據(jù)如表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4，可采用    方法．
TiCl4SiCl4
熔點(diǎn)/℃-25.0-68.8
沸點(diǎn)/℃136.457.6

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