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)實驗室利用反應TiO₂(s)＋CCl₄(g) TiCl₄(g)＋CO₂(g)，在無水無氧條件下制備TiCl₄，實驗裝置示意圖如下：

有關物質性質如下表：

物質	熔點/℃	沸點/℃	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________。反應開始前依次進行如下操作：組裝儀器、________、加裝藥品、通N₂一段時間后點燃酒精燈。反應結束后的操作包括：①停止通N₂　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(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)制備TiO₂的有關反應包括：
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，若溫度過高會導致產(chǎn)品TiO₂產(chǎn)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中存在的雜質離子是________。這種H₂TiO₃即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO₂也會發(fā)黃，發(fā)黃的雜質是____________________(填化學式)。

Answer 1

(1)干燥管　濃H₂SO₄　檢查氣密性　②③①　分餾(或蒸餾)　(2)①Fe　溫度過高會導致TiOSO₄提前水解，產(chǎn)生H₂TiO₃沉淀　②Fe^2＋　Fe₂O₃

(1)注意審題，該反應是在無水無氧條件下制備的；安裝完裝置，首先檢查氣密性，然后裝入藥品。根據(jù)反應條件，N₂必須進行干燥處理(干燥管)。然后通過N₂排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣(O₂)，點燃酒精燈，使反應發(fā)生。為了防止倒吸，反應結束后，應先熄滅酒精燈，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Fe₂O₃＋6H^＋=2Fe^3＋＋3H₂O，為了使Fe^3＋轉化成Fe^2＋，所以應加入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，在過濾時，造成鈦損失。
②由于Fe^2＋不可能全部結晶生成綠礬，造成H₂TiO₃中含F(xiàn)e^2＋，滴入H₂O₂發(fā)生反應2Fe^2＋＋2H^＋＋H₂O₂=2Fe^3＋＋2H₂O，所以當加入KSCN后，顯紅色，由于在H₂TiO₃中含F(xiàn)e^2＋，所以煅燒后會發(fā)生反應生成Fe₂O₃，造成TiO₂發(fā)黃。