钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO
2)是目前最好的白色颜料.制备TiO
2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁矿储量居世界首位.含有Fe
2O
3的钛铁矿(FeTiO
3)制取TiO
2的流程如下:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第
四
四
周期,第
ⅣB
ⅣB
族.
(2)步骤①加Fe的目的是
将Fe3+还原为Fe2+
将Fe3+还原为Fe2+
;步骤②冷却的目的是
析出(或分离、或得到)FeSO4?7H2O
析出(或分离、或得到)FeSO4?7H2O
.
(3)上述制备TiO
2的过程中,可以利用的副产物是
FeSO4?7H2O
FeSO4?7H2O
;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入
石灰(或碳酸钙、废碱)
石灰(或碳酸钙、废碱)
处理.
(4)由金红石(TiO
2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:已知:
①C(s)+O
2(g)=CO
2(g);△H=-393.5kJ?mol
-1
②2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g);△H=-566kJ?mol
-1
③TiO
2(s)+2Cl
2(g)=TiCl
4(s)+O
2(g);△H=+141kJ?mol
-1则TiO
2(s)+2Cl
2(g)+2C(s)=TiCl
4(s)+2CO(g)的△H=
-80kJ?mol-1
-80kJ?mol-1
.反应TiCl
4+2Mg=2MgCl+Ti 在Ar气氛中进行的理由是
防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用
防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用
.