Question

（15分）TiO₂既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。

（1）實驗室利用反應TiO₂（s）+2CCl₄（g）==TiCl₄（g）+CO₂（g），在無水無氧條件下，制取TiCl₄實驗裝置示意圖如下

有關(guān)性質(zhì)如下表

物質(zhì)	熔點/℃	沸點/℃	其他
CCl4	-23	76	與TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧

儀器A的名稱是　　　　 ，裝置E中的試劑是　　　 　　　 。反應開始前依次進行如下操作：①停止通氮氣②熄滅酒精燈③冷卻至室溫。正確的順序為　　　　 （填序號）。欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是　　　　　　　　 。

（2）工業(yè)上由鈦鐵礦（FeTiO₃）(含F(xiàn)e₂O₃、SiO₂等雜質(zhì))制備TiO₂的有關(guān)反應包括：

　　 酸溶FeTiO₃（s）+2H₂SO₄（aq）==FeSO₄（aq）+ TiOSO₄（aq）+ 2H₂O（l）

　 水解TiOSO₄（aq）+ 2H₂O（l）=90℃= H₂TiO₃（s）+H₂SO₄（aq）

　 簡要工藝流程如下：　

①試劑A為　　　　　 。鈦液Ⅰ需冷卻至70℃左右，若溫度過高會導致產(chǎn)品收率降低，原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　

②取少量酸洗后的H₂TiO₃，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象，再加H₂O₂后出現(xiàn)微紅色，說明H₂TiO₃中存在的雜質(zhì)離子是　　　 。這種H₂TiO₃即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO₂也會發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是　　　　 （填化學式）。

Answer 1

解析：（1）儀器A是干燥管，因為TiCl₄遇到水蒸氣會水解，所以E中可以用濃硫酸來隔離空氣。對于氣體的制取性質(zhì)實驗應該：組裝儀器、檢驗氣密性、加裝藥品。。。。。終止實驗時為防止倒吸，應先熄滅酒精燈，冷卻到室溫后再停止通入N₂。分離兩種沸點不同的液體混合物應該用蒸餾。

（2）①因為礦石經(jīng)硫酸溶解后得到的Fe₂(SO₄)₃，而后面過濾得到的是FeSO₄·7H₂O，所以試劑A是鐵粉，把Fe³⁺還原為Fe²⁺。由于TiOSO₄容易水解，若溫度過高，則會有較多TiOSO₄水解為固體H₂TiO₃而經(jīng)過濾進入FeSO₄·7H₂O中導致TiO₂產(chǎn)率降低。

②加KSCN溶液無現(xiàn)象，加H₂O₂后出現(xiàn)紅色，說明存在Fe²⁺。經(jīng)加熱后Fe²⁺氧化為Fe₂O₃而使產(chǎn)品發(fā)黃。

答案：（1）干燥管；濃硫酸；檢查氣密性；②③①，蒸餾

（2）①鐵粉，由于TiOSO₄容易水解，若溫度過高，則會有較多TiOSO₄水解為固體H₂TiO₃而經(jīng)過濾進入FeSO₄·7H₂O中導致TiO₂產(chǎn)率降低。

②Fe²⁺，F(xiàn)e₂O₃