Question

TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。

（1）實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2（s）+2CCl4（g）＝TiCl4（g）+CO2（g），在無水無氧條件下，制取TiCl4實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：

有關(guān)性質(zhì)如下表

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其他
CCl4	-23	76	與TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧

儀器A的名稱是 ，裝置E中的試劑是 。反應(yīng)開始前依次進(jìn)行如下操作：組裝儀器、 、加裝藥品、通N2一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈。反應(yīng)結(jié)束后的操作包括：①停止通氮?dú)猗谙�滅酒精燈③冷卻至室溫。正確的順序?yàn)? （填序號(hào)）。欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是 。

（2）工業(yè)上由鈦鐵礦（FeTiO3）（含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì)）制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括：

酸溶FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）＝FeSO4（aq）+ TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）

水解TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）H2TiO3（s）+H2SO4（aq）

簡要工藝流程如下：

①試劑A為 。鈦液Ⅰ需冷卻至70℃左右，若溫度過高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品收率降低，原因是 。

②取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色，說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是 。這種H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會(huì)發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是 （填化學(xué)式）。

 

Answer 1

（1）干燥管；濃硫酸；檢查氣密性；②③①，分液（或蒸餾）

（2）①Fe 溫度過高會(huì)導(dǎo)致TiSO4提前水解，產(chǎn)生H2SiO3沉淀

②Fe2+，F(xiàn)e2O3

【解析】（1）儀器A是干燥管，由于IiCl4遇到水蒸氣會(huì)水解，所以E中用濃硫酸吸收空氣中水蒸氣。對(duì)于氣體制取而言，組裝儀器、檢查氣密性、加藥品，終止實(shí)驗(yàn)時(shí)防止倒吸，應(yīng)先熄滅酒精燈，冷卻到室溫后再停止通入N2。分離兩種沸點(diǎn)不同的液體混合物應(yīng)該用蒸餾法。

（2）①礦石經(jīng)硫酸溶解后得到的Fe2（SO4）3，而后過濾得到的是FeSO4·7H2O，所以試劑A是鐵粉，把Fe3+還原為Fe2+。因?yàn)門iOSO4容易水解，若溫度過高，則會(huì)有較多TiOSO4水解為固體H2TiO3，而經(jīng)過濾進(jìn)入FeSO4·7H2O中導(dǎo)致TiO2產(chǎn)率降低。

②加入KSCN溶液無現(xiàn)象，加H2O2出現(xiàn)紅色，說明存在Fe2+，經(jīng)過加熱后Fe2+氧化為Fe2O3，而使產(chǎn)品發(fā)黃。