四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料--鈦合金的重要原料.由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下: 回答下列問題: (1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色.此時溶液仍呈強酸性.該過程中有如下反應發(fā)生: 2Fe3++Fe === 3Fe2+ 2TiO2+ +Fe+4H+ === 2Ti3+ +Fe2++2H2O Ti3+ +Fe3++H2O === TiO2+ +Fe2++2H+ 加入鐵屑的作用是 . (2)在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2·n H2O溶膠.該分散質(zhì)顆粒直徑大小在 范圍. (3)若把③中制得的固體TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3雜質(zhì).還可制得鈦白粉.已知25℃時.Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常數(shù)K= . (4)已知:TiO2 (s) +2 Cl2 (g)=== TiCl4(l) +O2(g) △H=+140KJ·mol-1 2C(s) +O2 △H=-221KJ·mol-1 寫出④中TiO2和焦炭.氯氣反應生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式: . (5)上述工藝具有成本低.可用低品位礦物為原料等優(yōu)點.依據(jù)綠色化學理念.該工藝流程中存在的不足之處是 . (6)依據(jù)下表信息.要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4 .可采用 方法. TiCl4 SiCl4 熔點/℃ -25.0 -68.8 沸點/℃ 136.4 57.6 解析:(1)根據(jù)題意給出方程式分析鐵屑的作用就是作為還原劑的.即:將Fe3+還原為Fe2+.另外浸出液顯紫色.說明含有Ti3+.防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+.參考答案中“生成Ti3+保護Fe2+不被氧化. 有點讓人費解.能不能說成“防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+ 或者說“將TiO2+還原成Ti3+ . (2)形成TiO2·n H2O溶膠.說明得到是膠體.其分散質(zhì)顆粒直徑大小為10-9-10-7m, (3)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.79×10-39.25℃時.c(H+)×c(OH-)=Kw=1×10-14,反應Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常數(shù)K====2.79×103. 此問設(shè)計精妙!利用數(shù)學關(guān)系巧妙代換求出反應的平衡常數(shù).命題者的獨具匠心可見一斑. (4)涉及蓋斯定律計算.比較常規(guī).按要求寫出方程式相加即可得出答案: TiO2+2Cl2 (g)=TiCl4 △H=-81KJ·mol-1 (5)依據(jù)綠色化學理念.該工藝流程中存在的不足之處產(chǎn)生了廢氣.廢液.廢渣等. (6)下表信息可以看出.SiCl4.TiCl4兩者的沸點相差較大.要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4可用蒸餾等方法. 這題是典型的化工流程題.問題設(shè)置不難.第(3)小問是亮點.精妙!個人覺得加上請計算該反應的平衡常數(shù)K可能設(shè)問更清晰. 答案:(1)使Fe3+還原為Fe2+,生成Ti3+保護Fe2+不被氧化. (2)10-9m-10-7m, (3)2.79×103, (4)TiO2+2Cl2 (g)=TiCl4 △H=-81KJ·mol-1, (5)產(chǎn)生三廢, . 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料--鈦合金的重要原料,由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下:

回答下列問題:
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性.該過程中有如下反應發(fā)生.
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+(無色)+Fe+4H+═2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O═TiO2+(無色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+

(2)在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2?n H2O溶膠,該分散質(zhì)顆粒直徑大小在
10-9~10-7m(或1nm-100nm)
10-9~10-7m(或1nm-100nm)
范圍.
(3)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點.依據(jù)綠色化學理念,該工藝流程中存在的不足之處是
產(chǎn)生了廢氣,廢液,廢渣等
產(chǎn)生了廢氣,廢液,廢渣等
(只要求寫出一項).
(4)依據(jù)下表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4,可采用
蒸餾(或分餾)
蒸餾(或分餾)
方法.
TiCl4 SiCl4
熔點/℃ -25.0 -68.8
沸點/℃ 136.4 57.6

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(2011?福建)四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料--鈦合金的重要原料,由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下:

回答下列問題:
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性.該過程中有如下反應發(fā)生.
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+(無色)+Fe+4H+═2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O═TiO2+(無色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+

(2)在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2?nH2O溶膠,該分散質(zhì)顆粒直徑大小在
1nm-100nm
1nm-100nm
范圍.
(3)若把③中制得的固體TiO2?nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì),還可制得鈦白粉.已知25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應Fe(OH)3+3H+?Fe3++H2O的平衡常數(shù)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
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式:
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)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點.依據(jù)綠色化學理念,該工藝流程中存在的不足之處是
產(chǎn)生了廢氣,廢液,廢渣等
產(chǎn)生了廢氣,廢液,廢渣等
(只要求寫出一項).
(6)依據(jù)如表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4,可采用
蒸餾(或分餾)等方法
蒸餾(或分餾)等方法
方法.
TiCl4 SiCl4
熔點/℃ -25.0 -68.8
沸點/℃ 136.4 57.6

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(8分)四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料,由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下:

回答下列問題:
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發(fā)生。
2Fe3+Fe === 3Fe2
2TiO2(無色) +Fe+4H=== 2Ti3(紫色) +Fe2+2H2O
Ti3(紫色) +Fe3+H2O ="==" TiO2(無色) +Fe2+2H
加入鐵屑的作用是____________________________________________________________。
(2)在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2·n H2O溶膠,該分散質(zhì)顆粒直徑大小在____________________范圍。
(3)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據(jù)綠色化學理念,該工藝流程中存在的不足之處是_____________________________________(只要求寫出一項)。
(4)依據(jù)下表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4 ,可采用_____________方法。

 
TiCl4
SiCl4
熔點/℃
-25.0
-68.8
沸點/℃
136.4
57.6

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四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成為是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下:

回答下列問題:

往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發(fā)生:

2Fe3+Fe=3Fe2

2TiO2(無色)+Fe+4H=2Ti3(紫色) +Fe2+2H2O

Ti3(紫色)+Fe3+H2O=TiO2(無色)+Fe2+2H

加入鐵屑的作用是                                                               。

(2)在②→③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠,該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在                  范圍。

(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì),還可以制得鈦白粉。已知25 ℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×1039,該溫度下反應Fe(OH)3+3HFe3+3H2O的平衡常數(shù)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

寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成TiCl4和CO氣體的熱化學方程式:                                                       。

(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據(jù)綠色化學理念,該工藝流程中存在的不足之處是          (只要求寫出一項)。

(6)依據(jù)下表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4的,可采用         方法。

 

TiCl4

SiCl4

熔點/℃

-25.0

-68.8

沸點/℃

136.4

57.6

 

 

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四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料--鈦合金的重要原料,由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下:

回答下列問題:
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性.該過程中有如下反應發(fā)生.
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+(無色)+Fe+4H+═2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O═TiO2+(無色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是   
(2)在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2?nH2O溶膠,該分散質(zhì)顆粒直徑大小在    范圍.
(3)若把③中制得的固體TiO2?nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì),還可制得鈦白粉.已知25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應Fe(OH)3+3H+?Fe3++H2O的平衡常數(shù)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
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式:   
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點.依據(jù)綠色化學理念,該工藝流程中存在的不足之處是    (只要求寫出一項).
(6)依據(jù)如表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4,可采用    方法.
TiCl4SiCl4
熔點/℃-25.0-68.8
沸點/℃136.457.6

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