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实验题 TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下:

有关性质如下表
物质
| 熔点/℃
| 沸点/℃
| 其他
|
CCl4
| -23
| 76
| 与TiCl4互溶
|
TiCl4
| -25
| 136
| 遇潮湿空气产生白雾
|
仪器A的名称是?,装置E中的试剂是?。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、? www.91exAm.org、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为?(填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是?。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)
水解TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)
H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:

①试剂A为?。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是?。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是?。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是?(填化学式)。
实验题 TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下:

有关性质如下表
物质
| 熔点/℃
| 沸点/℃
| 其他
|
CCl4
| -23
| 76
| 与TiCl4互溶
|
TiCl4
| -25
| 136
| 遇潮湿空气产生白雾
|
仪器A的名称是?,装置E中的试剂是?。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、?、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为?(填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是?。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶FeTiO 3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)
水解TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)
H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:

①试剂A为?。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是?。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是?。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是?(填化学式)。
本题答案:(1)干燥管;浓硫酸;检查气密性;②③①,分液(或蒸馏)
(2)①Fe?温度过高会导致TiSO4提前水解,产生H2SiO3沉淀
②Fe2+,Fe2O3
本题解析:(1)仪器A是干燥管,由于IiCl4遇到水蒸气会水解,所以E中用浓硫酸吸收空气中水蒸气。对于气体制取而言,组装仪器、检查气密性、加药品,终止实验时防止倒吸,应先熄灭酒精灯,冷却到室温后再停止通入N2。分离两种沸点不同的液体混合物应该用蒸馏法。
(2)①矿石经硫酸溶解后得到的Fe2(SO4)3,而后过滤得到的是FeSO4·7H2O,所以试剂A是铁粉,把Fe3+还原为Fe2+。因为TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3,而经过滤进入FeSO4·7H2O中导致TiO2产率降低。
②加入KSCN溶液无现象,加H2O2出现红色,说明存在Fe2+,经过加热后Fe2+氧化为Fe2O3,而使产品发黄。
本题所属考点:【物质的分离、提纯】
本题难易程度:【一般】
Pride goes before fall. 骄者必败。