题目

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)+2CCl4(g)==TiCl4(g)+CO2(g)，在无水无氧条件下，制取TiCl4实验装置示意图如下 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 仪器A的名称是         ，装置E中的试剂是              。反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、         、加装药品、通入氮气；反应结束后的操作包括：①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为          (填序号)。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是                 。 （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)H2TiO3(s)+H2SO4(aq) 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)。 答案：【答案】（15分）（1）干燥管；浓硫酸；检查气密性；②③①，蒸馏 （2）①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。②Fe2+，Fe2O3 【解析】 试题分析：（1）仪器A的名称是干燥管；因为该实验是在无水无氧的条件下制取四氯化钛，所以通入氮气的目的是除去空气中的氧气，装置E则用来吸收空气中的水蒸气，所以E中盛放的试剂是浓硫酸，其干燥作用；反应开始前，在组装完仪器后，应先检查装置的气密性，再装药品；反应结束后，因为四氯化钛遇潮湿空气产生白雾，所以先熄灭酒精灯，冷却至室温后再停止通氮气，则正确的顺序是②③①；因为四氯化碳与四氯化钛互溶，所以D中是二者的混合物，所以应采用蒸馏的方法分离； （2）①根据流程分析，钛铁矿中的氧化铁溶于稀硫酸，生成硫酸铁和水，而下步操作中得到硫酸亚铁晶体，所以加入的试剂A应将铁离子还原为亚铁离子，同时不引入新的杂质，所以A是Fe粉；TiOSO4在温度较高时会水解生成H2TiO3沉淀，随FeSO4·7H2O结晶出去，导致TiO2产率降低，所以钛液Ⅰ需冷却至70℃左右即可； ②加KSCN溶液后溶液不变红色，说明不含铁离子，而加入过氧化氢溶液后溶液又变红色，说明此时含有铁离子，所以H2TiO3中存在的杂质离子是Fe2+，则H2TiO3中存在的杂质是FeO，在煅烧的过程中会发生氧化反应，生成Fe2O3而使TiO2会发黄。 考点：考查对工业流程的分析，离子的检验，物质分离方法的判断

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