Question

四氯化鈦（TiCl₄）是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO₃）制備TiCl₄等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問題：

（1）       往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發(fā)生。

2Fe^3＋＋Fe ₌₌₌ 3Fe^2＋

2TiO^2＋(無色) ＋Fe＋4H^＋ ₌₌₌ 2Ti^3＋(紫色) ＋Fe^2＋＋2H₂O

Ti^3＋(紫色) ＋Fe^3＋＋H₂O ₌₌₌TiO^2＋(無色) ＋Fe^2＋＋2H^＋

（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO₂·n H₂O溶膠，該分散質(zhì)顆粒直徑大小在_____________范圍。

（3）若把③中制得的固體TiO₂·n H₂O用酸清洗除去其中的Fe (OH)₃雜質(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25℃時，,該溫度下反應Fe (OH)₃＋3H^＋Fe^3＋ ＋H₂O的平衡常數(shù)K=_____________。

（4）已知：TiO₂ (s) ＋2 Cl₂ (g)₌₌₌ TiCl₄(l) ＋O₂(g)    △H=+140KJ·mol^-1

C(s) ＋O₂(g)₌₌₌ 2CO(g)                 △H=—221KJ·mol^-1

寫出④中TiO₂和焦炭、氯氣反應生成液態(tài)TiCl₄和CO氣體的熱化學方程式：_____________。

（5）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據(jù)綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是_____________（只要求寫出一項）。

（6）依據(jù)右表信息，要精制含少量SiCl₄雜質(zhì)的TiCl₄ ，可采用_____________方法。

Answer 1

（1）使Fe^3＋還原為Fe^2＋；生成Ti^3＋保護Fe^2＋不被氧化。

（2）10^－9~10^－7m（或其它合理答案）；

（3）

（4）TiO₂ (s) ＋2C(s) ＋Cl₂ (g)₌₌₌ TiCl₄(l) ＋2CO(g)    △H=—81KJ·mol^-1

（5）蒸餾（或分餾或精餾）