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四氯化钛(TiCl4)是工业上制备金属钛的重要原料.常温下,它是一种极易水解的无色液体,沸点为136.4℃.工业制备TiCl4和钛的反应分布为:

TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;TiCl4+2MgTi+2MgCl2

下图是实验室制备TiCl4的反应装置,主要操作步骤:

①连接好整套装置,在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间;

②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时,停止加热,从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止;

③将TiO2、炭粉混合均匀后,装入管式电炉中;

④将电炉升温到800℃,一段时间后改通Cl2,同时在冷凝管中通冷凝水.

试回答下列问题:

(1)

正确的操作顺序为(填序号)________.

(2)

装置A中的反应的离子方程式为________.

(3)

操作①的目的是________.

(4)

装置D中冷凝管进水口的位置是(填a或b)________,装置E的作用是________.

(5)

TiCl4露置于空气中极易水解,其化学方程式可表示为________

(6)

工业上常用金属镁在800℃高温和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备钛,TiCl4+2MgTi+2MgCl2,氩气的作用为________.

答案:
解析:

(1)

③①④②

(2)

MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O

(3)

排尽装置内的空气,避免TiCl4遇空气中水蒸气发生水解

(4)

b,吸收多余的Cl2,以免污染空气

(5)

TiCl4+4H2O==4HCl+Ti(OH)4

(6)

防止Mg和Ti被空气中氧气氧化


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:许昌市2006-2007学年度上学期四校第二次联考 高一化学试题 题型:013

工业上常用金属钠来提炼钛、锆等.已知在700℃-800℃时,钠可从四氯化钛(TiCl4)中还原出钛,则用此法制取96 g钛时需要钠的理论质量为

[  ]

A.

11.5 g

B.

23 g

C.

184 g

D.

92 g

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科目:高中化学 来源:学习周报 化学 人教课标高一版(必修1) 2009-2010学年 第10期 总第166期 人教课标版 题型:022

(1)用金属钠制取Na2O通常采用以下方法:2NaNO3+10Na6Na2O+N2↑.试说明不用钠在氧气中燃烧而采用此法的原因:________.

(2)金属钠在700℃~800℃时与四氯化钛(TiCl4)反应可以制取金属钛,该反应的化学方程式为________

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科目:高中化学 来源:江苏省前黄高级中学2007届高三年级第一学期期中考试、化学试卷 题型:022

四氯化钛(TiCl4)是工业上制备金属钛的重要原料.常温下,它是一种极易水解的无色液体,沸点为136.4℃.工业制备TiCl4和钛的反应分别为:

TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;TiCl4+2MgTi+2MgCl2

下图是实验室制备TiCl4的反应装置,主要操作步骤:

①连接好整套装置,在通Cl2前先从侧管中通入CO2气体并持续一段时间;

②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时,停止加热,从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止;

③将TiO2、炭粉混合均匀后,装入管式电炉中;

④将电炉升温到800℃,一段时间后改通Cl2,同时在冷凝管中通冷凝水.

试回答下列问题:

(1)

正确的操作顺序为(填序号)________.

(2)

装置A中反应的离子方程式为________.

(3)

装置D中冷凝管进水口的位置是(填a或b)________.

(4)

TiCl4露置于空气中极易水解,其化学方程式可表示为________.

(5)

工业上常用金属镁在800℃高温和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备钛,氩气的作用为________.

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科目:高中化学 来源: 题型:

钛是一种重要的航天金属,四氯化钛(TiCl4)是工业上制备金属钛的重要原料。常温下,它是一种极易水解的无色液体,沸点为136.4℃。工业制备TiCl4和钛的反应分别为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;TiCl4+2MgArTi+2MgCl2

图1-5-17是实验室制备TiCl4的反应装置,主要操作步骤为:

①连接好整套装置,在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间;

②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时,停止加热,从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止;

③将TiO2、炭粉混合均匀后,装入管式电炉中;

④将电炉升温到800℃,一段时间后改通Cl2,同时在冷凝管中通冷凝水。

图1-5-17

试完成下列各题:

(1)正确的操作顺序为(填序号)_______________________________________________。

(2)装置A中的反应的离子方程式为__________________________________________。

(3)操作①的目的是_________________________________________________________。

(4)装置D中冷凝管进水口的位置是________(填a或b),装置E的作用是________________

____________________________________________________________________。

(5)TiCl4露置于空气中极易水解,其化学方程式可表示为_________________________。

(6)工业上常用金属镁在800℃和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备钛,TiCl4+2Mg

Ti+2MgCl2,氩气的作用为___________________________________________。

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科目:高中化学 来源:2014届江西省抚州市高二下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成为是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:

往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:

2Fe3+Fe=3Fe2

2TiO2(无色)+Fe+4H=2Ti3(紫色) +Fe2+2H2O

Ti3(紫色)+Fe3+H2O=TiO2(无色)+Fe2+2H

加入铁屑的作用是                                                               

(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在                  范围。

(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可以制得钛白粉。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×1039,该温度下反应Fe(OH)3+3HFe3+3H2O的平衡常数K=        

(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)   ΔH=+140 kJ·mol1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:                                                       

(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是          (只要求写出一项)。

(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4的,可采用         方法。

 

TiCl4

SiCl4

熔点/℃

-25.0

-68.8

沸点/℃

136.4

57.6

 

 

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