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(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下: 回答下列问题: (1)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+ +Fe+4H+ === 2Ti3+ +Fe2++2H2O Ti3+ +Fe3++H2O === TiO2+ +Fe2++2H+ 加入铁屑的作用是 . (2)在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶.该分散质颗粒直径大小在 范围. (3)若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质.还可制得钛白粉.已知25℃时.Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常数K= . (4)已知:TiO2 (s) +2 Cl2 (g)=== TiCl4(l) +O2(g) △H=+140KJ·mol-1 2C(s) +O2 △H=-221KJ·mol-1 写出④中TiO2和焦炭.氯气反应生成液态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 . (6)依据下表信息.要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 .可采用 方法. TiCl4 SiCl4 熔点/℃ -25.0 -68.8 沸点/℃ 136.4 57.6 解析:(1)根据题意给出方程式分析铁屑的作用就是作为还原剂的.即:将Fe3+还原为Fe2+.另外浸出液显紫色.说明含有Ti3+.防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+.参考答案中“生成Ti3+保护Fe2+不被氧化. 有点让人费解.能不能说成“防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+ 或者说“将TiO2+还原成Ti3+ . (2)形成TiO2·n H2O溶胶.说明得到是胶体.其分散质颗粒直径大小为10-9-10-7m, (3)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.79×10-39.25℃时.c(H+)×c(OH-)=Kw=1×10-14,反应Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常数K====2.79×103. 此问设计精妙!利用数学关系巧妙代换求出反应的平衡常数.命题者的独具匠心可见一斑. (4)涉及盖斯定律计算.比较常规.按要求写出方程式相加即可得出答案: TiO2+2Cl2 (g)=TiCl4 △H=-81KJ·mol-1 (5)依据绿色化学理念.该工艺流程中存在的不足之处产生了废气.废液.废渣等. (6)下表信息可以看出.SiCl4.TiCl4两者的沸点相差较大.要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4可用蒸馏等方法. 这题是典型的化工流程题.问题设置不难.第(3)小问是亮点.精妙!个人觉得加上请计算该反应的平衡常数K可能设问更清晰. 答案:(1)使Fe3+还原为Fe2+,生成Ti3+保护Fe2+不被氧化. (2)10-9m-10-7m, (3)2.79×103, (4)TiO2+2Cl2 (g)=TiCl4 △H=-81KJ·mol-1, (5)产生三废, . 查看更多

 

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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(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:
(1)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
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+

(2)在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2?n H2O溶胶,该分散质颗粒直径大小在
10-9~10-7m(或1nm-100nm)
10-9~10-7m(或1nm-100nm)
范围.
(3)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
产生了废气,废液,废渣等
产生了废气,废液,废渣等
(只要求写出一项).
(4)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用
蒸馏(或分馏)
蒸馏(或分馏)
方法.
TiCl4 SiCl4
熔点/℃ -25.0 -68.8
沸点/℃ 136.4 57.6

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(2011?福建)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(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:
(1)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
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+

(2)在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2?nH2O溶胶,该分散质颗粒直径大小在
1nm-100nm
1nm-100nm
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,还可制得钛白粉.已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+?Fe3++H2O的平衡常数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
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:
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
产生了废气,废液,废渣等
产生了废气,废液,废渣等
(只要求写出一项).
(6)依据如表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用
蒸馏(或分馏)等方法
蒸馏(或分馏)等方法
方法.
TiCl4 SiCl4
熔点/℃ -25.0 -68.8
沸点/℃ 136.4 57.6

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(8分)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(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:
(1)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工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶,该分散质颗粒直径大小在____________________范围。
(3)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)。
(4)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ,可采用_____________方法。

 
TiCl4
SiCl4
熔点/℃
-25.0
-68.8
沸点/℃
136.4
57.6

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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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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(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:
(1)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工艺中需要控制条件以形成TiO2?nH2O溶胶,该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,还可制得钛白粉.已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+?Fe3++H2O的平衡常数K=   
(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
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态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)依据如表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用    方法.
TiCl4SiCl4
熔点/℃-25.0-68.8
沸点/℃136.457.6

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