Question

TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。

（1）实验室利用反应TiO2（s）+2CCl4（g）＝TiCl4（g）+CO2（g），在无水无氧条件下，制取TiCl4实验装置示意图如下：

有关性质如下表

物质	熔点/℃	沸点/℃	其他
CCl4	-23	76	与TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮湿空气产生白雾

仪器A的名称是 ，装置E中的试剂是 。反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、 、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为 （填序号）。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是 。

（2）工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含Fe2O3、SiO2等杂质）制备TiO2的有关反应包括：

酸溶FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）＝FeSO4（aq）+ TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）

水解TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）H2TiO3（s）+H2SO4（aq）

简要工艺流程如下：

①试剂A为 。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产品收率降低，原因是 。

②取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是 。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是 （填化学式）。

 

Answer 1

（1）干燥管；浓硫酸；检查气密性；②③①，分液（或蒸馏）

（2）①Fe 温度过高会导致TiSO4提前水解，产生H2SiO3沉淀

②Fe2+，Fe2O3

【解析】（1）仪器A是干燥管，由于IiCl4遇到水蒸气会水解，所以E中用浓硫酸吸收空气中水蒸气。对于气体制取而言，组装仪器、检查气密性、加药品，终止实验时防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2。分离两种沸点不同的液体混合物应该用蒸馏法。

（2）①矿石经硫酸溶解后得到的Fe2（SO4）3，而后过滤得到的是FeSO4·7H2O，所以试剂A是铁粉，把Fe3+还原为Fe2+。因为TiOSO4容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3，而经过滤进入FeSO4·7H2O中导致TiO2产率降低。

②加入KSCN溶液无现象，加H2O2出现红色，说明存在Fe2+，经过加热后Fe2+氧化为Fe2O3，而使产品发黄。