Question

鈦（Ti）具有高強(qiáng)度和耐酸腐蝕性，是重要的工業(yè)原料．以金紅石（主要成分為TiO₂，含少量Fe₂O₃、SiO₂）為原料可制取Ti．工業(yè)流程如下：

（1）粗TiCl₄中含有少量FeCl₃、SiCl₄等，它們的部分性質(zhì)如下：

物質(zhì)	沸點(diǎn)/°C	在水中	在乙醚中
TiCl4	136	強(qiáng)烈水解	易溶
SiCl4	58	強(qiáng)烈水解	易溶
FeCl3	303（升華）	水解	易溶

從粗TiCl₄中精制TiCl₄的方法是______   A．用水溶解后，重結(jié)晶   B．蒸餾   C．用乙醚萃取后，分液
（2）寫出金紅石高溫反應(yīng)制取TiCl₄的化學(xué)方程式______ TiCl₄+2CO

Answer 1

【答案】分析：（1）粗TiCl₄中加熱易氣化，與固體混合物可用分餾的方法分離；
（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物結(jié)合質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（3）電解氯化鈉生成金屬鈉和氯氣，在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉；
（4）從溶解平衡的角度分析；
（5）根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)目相等和離子方程式電荷守恒的角度書寫反應(yīng)的離子方程式．
解答：解：（1）粗TiCl₄中加熱易氣化，與固體混合物可用分餾的方法分離，由表中數(shù)據(jù)可知，TiCl₄在水中強(qiáng)烈水解，易變質(zhì)，且易溶于乙醚中，不能分離，只能用蒸餾的方法分離，
故答案為：B；
（2）由流程圖可知，反應(yīng)為TiO₂、C和Cl₂，生成物為TiCl₄和CO，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2CO，
故答案為：TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2CO；
（3）電解氯化鈉生成金屬鈉和氯氣，方程式為2NaCl （熔融）2Na+Cl₂↑，在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉，
故答案為：2NaCl （熔融）2Na+Cl₂↑；鈉；
（4）粗鈦產(chǎn)品中剩余的少量鈉，加入鹽酸和除去，并且Cl^-濃度增大，有利于NaCl晶體析出，
故答案為：除去粗鈦產(chǎn)品中剩余的少量鈉，促進(jìn)NaCl晶體析出（Cl^-同離子效應(yīng)）；
（5）反應(yīng)前后Ti的化合價(jià)由0價(jià)升高為+4價(jià)，HF中H元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低到0價(jià)，則有Ti～2H₂，
則有1Ti+6HF=1TiF₆^2-+2H⁺+2H₂↑，
故答案為：1；6；1；2；2．
點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的制備和分離的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，題目難度中等，本題易錯(cuò)點(diǎn)為（4），注意從混合物的成分以及平衡移動(dòng)的角度解答．