金属钛被称为“21世纪金属”。工业上由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工...

金属钛被称为“21世纪金属”。工业上由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下:

回答下列问题:

（1）已知酸浸反应FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O，则FeTiO3中铁元素的化合价为_____。加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O 胶体，其反应的化学方程式为__________。为提高钛铁矿的酸浸出率，可采取的办法除粉碎矿石外，还可以采取的办法有__________、_______(写出两种方法)。

（2）加入A的目的是____ (填字母)。

A.防止Fe2+被氧化　　　　　　 B.与Fe3+反应　　　　　 C.防Fe2+水解

溶液II经操作II可得副产品FeSO4·7H2O，则操作II包括浓缩、冷却、_____、_____。

（3）常温下，若溶液II中Fe2+的浓度为0.49mol/L，为防止生成Fe(OH)2沉淀，溶液的pH不超过_____。(已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)

（4）钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s) TiO2(s)+H2O(g),上述工艺流程中，氯气与焦炭均足量时生成TiCl4的化学方程式为__________________________。

（5）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:

方法一:  通过以下反应制备金属钛

①TiO2 (s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)　 △　 H=+ 151kJ/mol

②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti

方法二: 将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，碳块作电解槽池，电解TiO2制得钛，阳极上一定生成的气体是___________，可能生成的气体是______________。

从绿色化学角度，你认为上述两种方法中那种更好，并说明理由___________________________

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金属钛被称为“21世纪金属”。工业上由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下:

回答下列问题:

（1）已知酸浸反应FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O，则FeTiO3中铁元素的化合价为_____。加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O 胶体，其反应的化学方程式为__________。为提高钛铁矿的酸浸出率，可采取的办法除粉碎矿石外，还可以采取的办法有__________、_______(写出两种方法)。

（2）加入A的目的是____ (填字母)。

A.防止Fe2+被氧化　　　　　　 B.与Fe3+反应　　　　　 C.防Fe2+水解

溶液II经操作II可得副产品FeSO4·7H2O，则操作II包括浓缩、冷却、_____、_____。

（3）常温下，若溶液II中Fe2+的浓度为0.49mol/L，为防止生成Fe(OH)2沉淀，溶液的pH不超过_____。(已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)

（4）钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s) TiO2(s)+H2O(g),上述工艺流程中，氯气与焦炭均足量时生成TiCl4的化学方程式为__________________________。

（5）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:

方法一:  通过以下反应制备金属钛

①TiO2 (s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)　 △　 H=+ 151kJ/mol

②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti

方法二: 将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，碳块作电解槽池，电解TiO2制得钛，阳极上一定生成的气体是___________，可能生成的气体是______________。

从绿色化学角度，你认为上述两种方法中那种更好，并说明理由___________________________

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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＋＋3H2O的平衡常数K＝　　　　　 。

(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)　 ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·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)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用　　　　　 方法。

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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＋＋3H2O的平衡常数K＝　　　　　 。

(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)　 ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·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)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用　　　　　 方法。

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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＋＋3H2O的平衡常数K＝　　　　 。

(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221 kJ·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)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用　　　　 方法。

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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图如下：

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+

2 TiO2+（无色）+ Fe + 4H+==== 2Ti3+（紫色）+ Fe2++2 H2O

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，还可制得钛白粉。已知25°C时，Ksp[Fe(OH)3] =2.79×10-39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O的平衡常数K= 　　　　　　 。

（4）已知：TiO2(s)+2Cl2(g)====TiCl 4(l)+O2(g)　　 ΔH＝+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TiCl 4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）依据表格信息，要精制含少量SiCl 4杂质的TiCl 4，可采用　　　　　 方法。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

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图如下：

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++2 H2O

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）写出④中TiO2和焦炭、氯气反应的化学方程式：______________________________。

（4）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 ）。

（5）依据表格信息，要精制含少量SiCl 4杂质的TiCl 4，可采用　　 　　 　　 方法。

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工业由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下:

请答下列问题:

（1）已知酸浸反应FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O，则FeTiO3中钛元素的化合价为_____。

（2）试剂A为____，加入A的目的是____ (填字母)。

A.防止Fe2+被氧化　　　　　　 B.与Fe3+反应　　　　　 C.防Fe2+水解

“溶液II经“操作II"可得副产品FeSO4·7H2O，则“操作II”包括浓缩、冷却、_____。

（3）若“溶液II中Fe2+的浓度为0.49mol/L，为防止生成Fe(OH)2沉淀，溶液的pH不超过__。(已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)

（4）钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s) TiO2(s)+H2O(g),上述工艺流程中生成TiCl4化学方程式为_____________________。

已知TiO2(s)+2Cl2(g)=TiC14(l)+O2(g)　 △H=+151kJ/mol，该反应极难进行，当向反应体系中加入焦炭后，则反应在高温条件下能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因是_______。

（5）TiCl4极易水解，利用此性质可制备纳米级TiO2·xH2O，该反应的化学方程式是_______。

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