Question

[典例]　(2013·山東理綜，30)

審題指導(dǎo)
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)＋CCl4(g)TiCl4(g)＋CO2(g)，在無(wú)水無(wú)氧條件下制備TiCl4，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下： 有關(guān)物質(zhì)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(chēng)是________。裝置E中的試劑是________。 反應(yīng)開(kāi)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N2　②熄滅酒精燈�、劾鋮s至室溫。正確的順序?yàn)開(kāi)_______(填序號(hào))。欲分離D 中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱(chēng)是________。	題干信息：反應(yīng)條件是無(wú)水無(wú)氧，因而要先排空氣，且要保 持反應(yīng)裝置內(nèi)干燥。 裝置圖信息：A的作用是干燥氮?dú)猓珺處產(chǎn)生CCl4(g)，C為核心反應(yīng)裝置，D為冷凝裝置，E為干燥裝置，防止空氣中的 水蒸氣進(jìn)入。 表格信息：根據(jù)CCl4和TiCl4的沸點(diǎn)可知在冰水中都會(huì)液 化，分離可用蒸餾。 問(wèn)題信息：回答操作順序，聯(lián)系題干信息和裝置特點(diǎn)知，N2必須進(jìn)行干燥處理(干燥管)；然后通過(guò)N2排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣(O2)，點(diǎn)燃酒精燈，使反應(yīng)發(fā)生；為了防止倒吸，反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅酒精燈。
(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(jiǎn)要工藝流程如下： ①試劑A為_(kāi)_______。鈦液Ⅰ需冷卻至70 ℃左右，若溫度 過(guò)高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2回收率降低，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(wú)明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色，說(shuō)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)。
題干信息：Fe2O3雜質(zhì)可溶于硫酸；FeTiO3酸溶后的產(chǎn)物TiOSO4易水解。 流程圖信息：試劑A的作用是將溶液中的Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋ 問(wèn)題信息：①解釋TiO2的回收率，聯(lián)系題干信息，從水解的視角。 ②Fe2＋的檢驗(yàn)方法；含F(xiàn)e2＋的溶液蒸干后變?yōu)镕e2O3。

Answer 1

解析　(1)注意審題，該反應(yīng)是在無(wú)水無(wú)氧條件下制備的；安裝完裝置，首先檢查氣密性，然后裝入藥品。根據(jù)反應(yīng)條件，N2必須進(jìn)行干燥處理(干燥管)。然后通過(guò)N2排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣(O2)，點(diǎn)燃酒精燈，使反應(yīng)發(fā)生。為了防止倒吸，反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅酒精燈，再冷卻到室溫，最后停止通N2。在D中冷凝的液體有CCl4和TiCl4，根據(jù)沸點(diǎn)不同，可采用分餾的方法分離。

(2)①加入H2SO4，除發(fā)生FeTiO3酸溶外，還發(fā)生反應(yīng)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，為了使Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋，所以應(yīng)加入Fe粉(A)，鈦液中含有FeSO4和TiOSO4，考慮到溫度越高，TiOSO4的水解程度越大，造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，在過(guò)濾時(shí)，造成鈦損失。

②由于Fe2＋不可能全部結(jié)晶生成綠礬，造成H2TiO3中含F(xiàn)e2＋，滴入H2O2發(fā)生反應(yīng)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O，所以當(dāng)加入KSCN后，顯微紅色，由于在H2TiO3中含F(xiàn)e2＋，所以煅燒后會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成Fe2O3，造成TiO2發(fā)黃。

答案　(1)干燥管　濃H2SO4　檢查氣密性�、冖邰佟》逐s(或蒸餾)　(2)①Fe　溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致TiOSO4提前水解，產(chǎn)生H2TiO3沉淀�、贔e2＋　Fe2O3