Question

鈦（Ti）具有高強度和耐酸腐蝕性，是重要的工業(yè)原料，以金紅石（主要成份為TiO₂，含有少量Fe₂O₃、SiO₂）為原料可制取Ti．工業(yè)流程如下：

（1）粗TiCl₄中含有少量FeCl₃、SiCl₄等，它們的部分性質如下：

物質	沸點/℃	在水中	在乙醚中
TiCl4	136	強烈水解	易溶
SiCl4	58	強烈水解	易溶
FeCl3	303（升華）	水解	易溶

從粗TiCl₄ 中精制TiCl₄ 的方法是：

 

A．用水溶解后，重結晶     B．蒸餾    C．用乙醚萃取后，分液
（2）寫出金紅石高溫反應制取TiCl₄ 的化學方程式

 

．
（3）寫出電解熔融NaCl的化學方程式

 

．
（4）粗鈦產(chǎn)品粉碎后用鹽酸浸洗．其主要目的是

 

，

 

．
（5）Ti可以溶解在濃HF溶液中，請完成下列離子方程式．

 

Ti+

 

HF═

 

TiF₆^2-+

 

+

 

H₂↑

Answer 1

分析：（1）粗TiCl₄中加熱易氣化，與固體混合物可用分餾的方法分離；
（2）根據(jù)反應物和生成物結合質量守恒定律書寫化學方程式；
（3）電解氯化鈉生成金屬鈉和氯氣，在陰極發(fā)生還原反應生成鈉；
（4）從溶解平衡的角度分析；
（5）根據(jù)氧化還原反應得失電子數(shù)目相等和離子方程式電荷守恒的角度書寫反應的離子方程式．

解答：解：（1）粗TiCl₄中加熱易氣化，與固體混合物可用分餾的方法分離，由表中數(shù)據(jù)可知，TiCl₄在水中強烈水解，易變質，且易溶于乙醚中，不能分離，只能用蒸餾的方法分離，
故答案為：B；
（2）由流程圖可知，反應為TiO₂、C和Cl₂，生成物為TiCl₄和CO，則反應的化學方程式為TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO，
故答案為：TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO；
（3）電解氯化鈉生成金屬鈉和氯氣，方程式為2NaCl（熔融）

通電  .

2Na+Cl₂↑，在陰極發(fā)生還原反應生成鈉，
故答案為：2NaCl（熔融）

通電  .

2Na+Cl₂↑；
（4）粗鈦產(chǎn)品中剩余的少量鈉，加入鹽酸和除去，并且Cl^-濃度增大，有利于NaCl晶體析出，
故答案為：除去粗鈦產(chǎn)品中剩余的少量鈉，促進NaCl晶體析出（Cl^-同離子效應）；
（5）反應前后Ti的化合價由0價升高為+4價，HF中H元素的化合價由+1價降低到0價，則有Ti～2H₂，
則有1Ti+6HF═1TiF₆^2-+2H⁺+2H₂↑，
故答案為：1；6；1；2；2．

點評：本題考查物質的制備和分離的實驗設計，題目難度中等，本題易錯點為（4），注意從混合物的成分以及平衡移動的角度解答．