Question

工業(yè)上常用Na制備鈦、鉭、鈮、鋯等。如制鈦，常有如下操作步驟，請完成其中的問題：

(1)用90%濃H₂SO₄溶解鈦鐵礦(FeTiO₃)，反應方程式為：?

FeTiO₃+3H₂SO₄FeSO₄+Ti(SO₄)₂+3H₂O?

在除去不溶性雜質后，結晶析出FeSO₄·7H₂O時，為保持較高的酸度不能加水，其原因可能為　　　　　。?

A.防止Fe²⁺被氧化?

B.防止Ti(SO₄)₂水解

C.減少FeSO₄·7H₂O的溶解量 ?

D.減少Ti(SO₄)₂的溶解量

(2)在除去雜質后，又需加大量水稀釋以降低酸度，同時加熱以生成TiO(OH)₂沉淀，過濾，將TiO(OH)₂熱分解即得鈦白粉(TiO₂)。除雜后加水稀釋和加熱的目的是_________________。 (3)在高溫HCl氣流中，TiO₂可轉化為TiCl₄，反應方程式為　　　　　　。?

(4)將TiCl₄與Na共熔即得Ti，反應方程式為　　　　　　　　　　，若用TiCl₄溶液與Na反應制Ti，則不能達到預期目的，原因是　　　　　　　　　　。

Answer 1

(1)B　(2)促進Ti(SO₄)₂水解?

(3)4HCl+TiO₂TiCl₄+2H₂O?

(4)TiCl₄+4NaTi+4NaCl　Na與TiCl₄溶液反應時，鈉首先與溶液中水反應生成NaOH和H₂，不能達到預期目的?

解析:

首先要明確實驗目的：制鈦，在溶解鈦鐵礦后，最后是Ti(SO₄)₂的溶液，為了保持較高的酸度不能加水，顯然是為了防止Ti(SO₄)₂水解。而第二步中加水稀釋，又加熱，這樣是促進Ti(SO₄)₂水解而制得TiO(OH)₂沉淀。進而制TiO₂，最后制得TiCl₄。