问题标题:
(2013•山东)TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料.(1)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g)△.TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示
问题描述:
(2013•山东)TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料.
(1)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g)
有关性质如下表
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
CCl4 | -23 | 76 | 与TiCl4互溶 |
TiCl4 | -25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾 |
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)═FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
水解 TiOSO4(aq)+2H2O(l)
简要工艺流程如下:
①试剂A为______.钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是______
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是______.这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是______(填化学式).
郭红宇回答:
(1)仪器A是干燥管,因为TiCl4遇到水蒸气会水解,所以E中可以用浓硫酸来隔离空气;对于气体的制取性质实验应该:组装仪器、检验气密性、加装药品,发生反应,终止实验时为防止倒吸,应先熄灭酒精灯,冷却到室温后再停止通入N2;CCl4和TiCl4是两种沸点不同的液体混合物,应该用蒸馏;
故答案为:干燥管;浓硫酸;检验气密性;②③①;蒸馏;
(2)①因为矿石经硫酸溶解后得到的Fe2(SO4)3,而后面过滤得到的是FeSO4•7H2O,所以试剂A是铁粉,把Fe3+还原为Fe2+;由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低;
故答案为:铁粉;由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低;
②先加KSCN溶液无现象,加H2O2后出现红色,说明存在Fe2+;经加热后Fe2+氧化为Fe2O3而使产品发黄;
故答案为:Fe2+;Fe2O3.
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