题目

题型：不详难度：来源：

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N₂一段时间后点燃酒精灯。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

（1）干燥管；浓硫酸；检查气密性；②③①，分液（或蒸馏）
（2）①Fe 温度过高会导致TiSO₄提前水解，产生H₂SiO₃沉淀
②Fe²⁺，Fe₂O₃

解析

（1）仪器A是干燥管，由于IiCl₄遇到水蒸气会水解，所以E中用浓硫酸吸收空气中水蒸气。对于气体制取而言，组装仪器、检查气密性、加药品，终止实验时防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N₂。分离两种沸点不同的液体混合物应该用蒸馏法。
（2）①矿石经硫酸溶解后得到的Fe₂（SO₄）₃，而后过滤得到的是FeSO₄·7H₂O，所以试剂A是铁粉，把Fe³⁺还原为Fe²⁺。因为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加入KSCN溶液无现象，加H₂O₂出现红色，说明存在Fe²⁺，经过加热后Fe²⁺氧化为Fe₂O₃，而使产品发黄。