四氯化鈦(TiCl4)是工業(yè)上制備金屬鈦的重要原料．常溫下，它是一種極易水解的無(wú)色液體，沸點(diǎn)為136.4℃．工業(yè)制備TiCl4和鈦的反應(yīng)分布為：

TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO；TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2

下圖是實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4的反應(yīng)裝置，主要操作步驟：

①連接好整套裝置，在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時(shí)間；

②當(dāng)錐形瓶中TiCl4的量不再增加時(shí)，停止加熱，從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止；

③將TiO2、炭粉混合均勻后，裝入管式電爐中；

④將電爐升溫到800℃，一段時(shí)間后改通Cl2，同時(shí)在冷凝管中通冷凝水．

試回答下列問(wèn)題：

(1)

正確的操作順序?yàn)?填序號(hào))________．

(2)

裝置A中的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______．

(3)

操作①的目的是________．

(4)

裝置D中冷凝管進(jìn)水口的位置是(填a或b)________，裝置E的作用是________．

(5)

TiCl4露置于空氣中極易水解，其化學(xué)方程式可表示為_(kāi)_______

(6)

工業(yè)上常用金屬鎂在800℃高溫和氬氣氛圍中還原TiCl4的方法制備鈦，TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2，氬氣的作用為_(kāi)_______．

答案：
解析：

(1)

③①④②

(2)

MnO2＋4H+＋2Cl－Mn2+＋Cl2↑＋2H2O

(3)

排盡裝置內(nèi)的空氣，避免TiCl4遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解

(4)

b,吸收多余的Cl2，以免污染空氣

(5)

TiCl4＋4H2O＝＝4HCl＋Ti(OH)4

(6)

防止Mg和Ti被空氣中氧氣氧化


練習(xí)冊(cè)系列答案
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工業(yè)上常用金屬鈉來(lái)提煉鈦、鋯等．已知在700℃－800℃時(shí)，鈉可從四氯化鈦(TiCl4)中還原出鈦，則用此法制取96 g鈦時(shí)需要鈉的理論質(zhì)量為

[　　]

A．

11.5 g

B．

23 g

C．

184 g

D．

92 g

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四氯化鈦(TiCl4)是工業(yè)上制備金屬鈦的重要原料．常溫下，它是一種極易水解的無(wú)色液體，沸點(diǎn)為136.4℃．工業(yè)制備TiCl4和鈦的反應(yīng)分別為：

TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO；TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2

下圖是實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4的反應(yīng)裝置，主要操作步驟：

①連接好整套裝置，在通Cl2前先從側(cè)管中通入CO2氣體并持續(xù)一段時(shí)間；

②當(dāng)錐形瓶中TiCl4的量不再增加時(shí)，停止加熱，從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止；

③將TiO2、炭粉混合均勻后，裝入管式電爐中；

④將電爐升溫到800℃，一段時(shí)間后改通Cl2，同時(shí)在冷凝管中通冷凝水．

試回答下列問(wèn)題：

(1)

正確的操作順序?yàn)?填序號(hào))________．

(2)

裝置A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______．

(3)

裝置D中冷凝管進(jìn)水口的位置是(填a或b)________．

(4)

TiCl4露置于空氣中極易水解，其化學(xué)方程式可表示為_(kāi)_______．

(5)

工業(yè)上常用金屬鎂在800℃高溫和氬氣氛圍中還原TiCl4的方法制備鈦，氬氣的作用為_(kāi)_______．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

鈦是一種重要的航天金屬，四氯化鈦(TiCl4)是工業(yè)上制備金屬鈦的重要原料。常溫下，它是一種極易水解的無(wú)色液體，沸點(diǎn)為136.4℃。工業(yè)制備TiCl4和鈦的反應(yīng)分別為：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;TiCl4+2MgArTi+2MgCl2

圖1-5-17是實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4的反應(yīng)裝置，主要操作步驟為：

①連接好整套裝置，在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時(shí)間；

②當(dāng)錐形瓶中TiCl4的量不再增加時(shí)，停止加熱，從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止；

③將TiO2、炭粉混合均勻后，裝入管式電爐中；

④將電爐升溫到800℃,一段時(shí)間后改通Cl2,同時(shí)在冷凝管中通冷凝水。

圖1-5-17

試完成下列各題：

(1)正確的操作順序?yàn)?填序號(hào))_______________________________________________。

(2)裝置A中的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________。

(3)操作①的目的是_________________________________________________________。

(4)裝置D中冷凝管進(jìn)水口的位置是________(填a或b)，裝置E的作用是________________

____________________________________________________________________。

(5)TiCl4露置于空氣中極易水解，其化學(xué)方程式可表示為_(kāi)________________________。

(6)工業(yè)上常用金屬鎂在800℃和氬氣氛圍中還原TiCl4的方法制備鈦，TiCl4+2Mg

Ti+2MgCl2,氬氣的作用為_(kāi)__________________________________________。

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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(主要成為是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問(wèn)題：

往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生：

2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋

2TiO2＋(無(wú)色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色) ＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(無(wú)色)＋Fe2＋＋2H＋

加入鐵屑的作用是                                                               。

（2）在②→③工藝過(guò)程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在                  范圍。

（3）若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì)，還可以制得鈦白粉。已知25 ℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常數(shù)K＝         。

（4）已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1

寫(xiě)出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)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(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是          (只要求寫(xiě)出一項(xiàng))。

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

 

TiCl4

SiCl4

熔點(diǎn)/℃

－25.0

－68.8

沸點(diǎn)/℃

136.4

57.6

 

 

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