Question

TiO₂既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優異的白色顏料。
（1）實驗室利用反應TiO₂（s）+2CCl₄（g）=TiCl₄（g）+CO₂（g），在無水無氧條件下，制取TiCl₄實驗裝置示意圖如下  

有關性質如下表   

物質	熔點/℃	沸點/℃	其它
CCl4	-23	76	與 TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮濕空氣產生白霧

 
儀器A的名稱是____    ，裝置E中的試劑是         。反應開始前必須進行的操作是____    ；反應結束后的操作包括：①停止通氮氣②熄滅酒精燈③冷卻至室溫。正確的順序為____    （填序號）。欲分離D中的液態混合物，所采用操作的名稱是         。
（2）工業上由鈦鐵礦（FeTO₃）（含Fe₂O₃、SiO₂等雜質）制備TiO₂的有關反應包括：
酸溶：FeTiO₃（s）+2H₂SO₄（aq）   FeSO₄（aq）+TiOSO₄（aq）+2H₂O（1）
水解；TiOSO₄（aq）+2H₂O（1）   H₂T1O₃（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，若溫度過高會導致產率降低，原因是         。
②取少量酸洗后的H₂TiO₃，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無明顯現象，再加H₂O₂后出現微紅色，說明H₂TiO₃中存在的雜質離子是____       ，寫出其中發生氧化還原反應的離子方程式____   。這種H₂TiO₃即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO₂也會發黃，發黃的雜質是____        （填化學式）。

Answer 1

（1）（球形）干燥管  濃硫酸 檢查裝置的氣密性  ②③①   蒸餾
（2）①鐵粉 由于TiOSO₄容易水解，若溫度過高，則會有較多TiOSO₄水解為固體H₂TiO₃而經過濾進入FeSO₄·7H₂O中導致TiO₂產率降低。②Fe²⁺   H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O    Fe₂O₃

試題分析：（1）儀器A的名稱是球形干燥管，儀器B的作用是加熱CCl₄，使整個裝置充滿四氯化碳蒸汽。任何有氣體參加的反應或制備氣體的反應，在反應開始前都要檢查裝置的氣密性。反應結束后為了防止TiCl4潮解，正確的操作順序是②熄滅酒精燈③冷卻至室溫 ①停止通氮氣 。TiCl₄和CCl₄的混合物，因為它們是沸點不同的、互溶的液態混合物，所以分離二者的方法是蒸餾。（2）①在鈦鐵礦FeTO₃中含有Fe₂O₃、SiO₂等雜質。在加入H₂SO₄時鈦鐵礦及Fe₂O₃溶解在其中，不能溶解的SiO2通過過濾分離除去。在濾液中含有Fe₂ (SO₄)₃,為了制取純凈的綠礬，要在鈦液中加入Fe粉把Fe₂ (SO₄)₃還原為FeSO₄。由于TiOSO₄容易水解，若溫度過高，則會有較多TiOSO₄水解為固體H₂TiO₃而經過濾進入FeSO₄·7H₂O中導致TiO₂產率降低。②滴加KSCN溶液后無明顯現象，再加H₂O₂后出現微紅色，說明H₂TiO₃中存在的雜質離子是Fe²⁺。其中發生氧化還原反應的離子方程式H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O。在H₂TiO₃受熱分解時，其中的雜質Fe(OH)₃也發生了分解反應：2Fe(OH)₃Fe₂O₃+3H₂O 。分解產生的Fe₂O₃混在TiO₂使物質發黃。

考點：