(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:

回答下列問題:
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發(fā)生。
2Fe3+Fe === 3Fe2
2TiO2(無色) +Fe+4H=== 2Ti3(紫色) +Fe2+2H2O
Ti3(紫色) +Fe3+H2O ="==" TiO2(無色) +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。依據(jù)綠色化學理念,該工藝流程中存在的不足之處是_____________________________________(只要求寫出一項)。
(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/℃
-25.0
-68.8
沸點/℃
136.4
57.6

(8分,各2分)
(1)防止Ti3被Fe3氧化成TiO2或者將TiO2還原成Ti3
(2)其分散質(zhì)顆粒直徑大小為109~107m(或1nm—100nm)
(3)依據(jù)綠色化學理念,該工藝流程中存在的不足之處產(chǎn)生了廢氣,廢液,廢渣等
(4)蒸餾(或分餾)等方法

解析

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(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:

回答下列問題:
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性.該過程中有如下反應發(fā)生.
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+(無色)+Fe+4H+═2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O═TiO2+(無色)+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,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應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
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式:
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.依據(jù)綠色化學理念,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
(只要求寫出一項).
(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/℃ -25.0 -68.8
沸點/℃ 136.4 57.6

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科目:高中化學 來源: 題型:

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:

回答下列問題:
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性.該過程中有如下反應發(fā)生.
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+(無色)+Fe+4H+═2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O═TiO2+(無色)+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.依據(jù)綠色化學理念,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
(只要求寫出一項).
(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/℃ -25.0 -68.8
沸點/℃ 136.4 57.6

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科目:高中化學 來源:2014屆山東省高二暑假作業(yè)(五)化學試卷(解析版) 題型:填空題

金屬鈉在700℃ ~800℃時與四氯化鈦(TiCl4)反應制取金屬鈦,該反應的化學方程式為                                 。若過量的相同質(zhì)量的鈉、鎂、鋁與相同質(zhì)量分數(shù),相同質(zhì)量的硫酸溶液反應,產(chǎn)生氫氣最多的是                     

 

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科目:高中化學 來源: 題型:

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:

回答下列問題:

(1)       往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發(fā)生。

2Fe3+Fe === 3Fe2

2TiO2(無色) +Fe+4H === 2Ti3(紫色) +Fe2+2H2O

Ti3(紫色) +Fe3+H2O ===TiO2(無色) +Fe2+2H

(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,,該溫度下反應Fe (OH)3+3HFe3 +H2O的平衡常數(shù)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

寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式:_____________。

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

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

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