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）寫出金紅石高溫反應(yīng)制取TiCl₄的化學(xué)方程式

 

．
（2）寫出電解熔融NaCl的化學(xué)方程式

 

；陰極產(chǎn)物是

 

．
（3）粗鈦產(chǎn)品粉碎后要用鹽酸浸洗．其主要目的是

 

．
（4）Ti可溶解在濃HF溶液中，請完成下列離子方程式．

 

Ti+

 

HF-

 

TiF₆^2-+

 

（

 

）+

 

H₂↑

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）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；
（2）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；
（3）從溶解平衡的角度分析；
（4）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）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+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO，
故答案為：TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO；
（2）電解氯化鈉生成金屬鈉和氯氣，方程式為2NaCl （熔融）

通電  .

2Na+Cl₂↑，在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉，
故答案為：2NaCl （熔融）

通電  .

2Na+Cl₂↑；鈉；
（3）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)）；
（4）反應(yīng)前后Ti的化合價由0價升高為+4價，HF中H元素的化合價由+1價降低到0價，則有Ti～2H₂，
則有1Ti+6HF=1TiF₆^2-+2H⁺+2H₂↑，
故答案為：1；6；1；2；H⁺；2．

點評：本題考查物質(zhì)的制備和分離的實驗設(shè)計，題目難度中等，本題易錯點為（3），注意從混合物的成分以及平衡移動的角度解答．