Question

5．草酸氧鈦鋇晶體[化學(xué)式為BaTi（C₂O₄）₂•4H₂O]是制造電子陶瓷原料鈦酸鋇的重要中間體，可通過以下工藝流程制備．

回答下列問題：
（1）酸浸時(shí)發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；為提高BaCO₃的酸浸率，可采取的措施為將碳酸鋇礦石粉碎（寫出一條）．
（2）可循環(huán)使用的物質(zhì)X的電子式為．
（3）結(jié)合流程判斷，草酸氧鈦鋇不能（填“能”或“不能”）溶于稀鹽酸．
（4）TiCl₄（沸點(diǎn)137℃）露置在空氣中會(huì)迅速與空氣中的水反應(yīng)，有白霧產(chǎn)生，生成的白色二氧化鈦粉末用途廣泛，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：TiCl₄+2H₂O=TiO₂+HCl↑．工業(yè)上用氯化法制得的粗四氯化鈦中常混有SiCl₄（沸點(diǎn)57.6℃）、VOCl₃（沸點(diǎn)127.2℃），可用蒸餾法除去SiCl₄；不能用該法除去VOCl₃，原因是VOCl₃與TiCl₄的沸點(diǎn)相差太�。�
（5）單質(zhì)鈦是一種性能優(yōu)異的稀有金屬，在軍事、航天、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛用途．以TiCl₄和金屬鎂為原料制取金屬鈦的化學(xué)方程式為TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgCl₂+Ti．

Answer 1

分析 碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇，然后氯化鋇與四氯化碳、草酸反應(yīng)生成BaTiO（C₂O₄）₂•4H₂O，同時(shí)得到X為HCl，HCl再循環(huán)利用，經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到草酸氧鈦鋇晶體．
（1）酸浸時(shí)碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、二氧化碳與水；攪拌、增大固體的接觸面積，可提高反應(yīng)速率；
（2）物質(zhì)X為HCl，氫原子與氯原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)；
（3）生成草酸氧鈦鋇晶體同時(shí)也生成HCl，說明草酸氧鈦鋇不能溶于稀鹽酸；
（4）TiCl₄露置在空氣中會(huì)迅速與空氣中的水反應(yīng)，有白霧產(chǎn)生，生成的白色二氧化鈦，白霧是由生成HCl與空氣中水蒸氣結(jié)合形成的小液滴；
由物質(zhì)的沸點(diǎn)可知，SiCl₄與TiCl₄的沸點(diǎn)相差比較大，可以用蒸餾的方法除去SiCl₄，而VOCl₃與TiCl₄的沸點(diǎn)相差不大，不能用蒸餾方法除去；
（5）TiCl₄和金屬鎂發(fā)生置換反應(yīng)生成Ti與MgCl₂．

解答 解：碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇，然后氯化鋇與四氯化碳、草酸反應(yīng)生成BaTiO（C₂O₄）₂•4H₂O，同時(shí)得到X為HCl，HCl再循環(huán)利用，經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到草酸氧鈦鋇晶體．
（1）酸浸時(shí)碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、二氧化碳與水，反應(yīng)離子方程式為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，將碳酸鋇礦石粉碎、攪拌等，可提高反應(yīng)速率，
故答案為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；將碳酸鋇礦石粉碎；
（2）物質(zhì)X為HCl，電子式為，故答案為：；
（3）生成草酸氧鈦鋇晶體同時(shí)也生成HCl，說明草酸氧鈦鋇不能溶于稀鹽酸，故答案為：不能；
（4）TiCl₄露置在空氣中會(huì)迅速與空氣中的水反應(yīng)，有白霧產(chǎn)生，生成的白色二氧化鈦，白霧是由生成HCl與空氣中水蒸氣結(jié)合形成的小液滴，反應(yīng)方程式為：TiCl₄+2H₂O=TiO₂+HCl↑，
由物質(zhì)的沸點(diǎn)可知，SiCl₄與TiCl₄的沸點(diǎn)相差比較大，可以用蒸餾的方法除去SiCl₄，而VOCl₃與TiCl₄的沸點(diǎn)相差不大，不能用蒸餾方法除去，
故答案為：TiCl₄+2H₂O=TiO₂+HCl↑；蒸餾；VOCl₃與TiCl₄的沸點(diǎn)相差太��；
（5）TiCl₄和金屬鎂發(fā)生置換反應(yīng)生成Ti與MgCl₂，反應(yīng)方程式為：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgCl₂+Ti，
故答案為：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgCl₂+Ti．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備工藝流程，涉及對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、對(duì)信息獲取與應(yīng)用等，側(cè)重對(duì)化學(xué)用語的考查，熟練掌握元素化合物知識(shí)，題目難度中等．