四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料--钛合金的重要原料，由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品
四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料--钛合金的重要原料，由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：
回答下列问题：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性．该过程中有如下反应发生．
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+（无色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O
Ti3+（紫色）+Fe3++H2O═TiO2+（无色）+Fe2++2H+
加入铁屑的作用是______．
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2•n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在______范围．
（3）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点．依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是______（只要求写出一项）．
（4）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用______方法．
回答下列问题：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性．该过程中有如下反应发生．
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+（无色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O
Ti3+（紫色）+Fe3++H2O═TiO2+（无色）+Fe2++2H+
加入铁屑的作用是______．
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2•n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在______范围．
（3）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点．依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是______（只要求写出一项）．
（4）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用______方法．
| TiCl4 | SiCl4 | |
| 熔点/℃ | -25.0 | -68.8 |
| 沸点/℃ | 136.4 | 57.6 |
赞 莫莫无畏 幼苗
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解题思路：（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，说明浸出液中含有Ti3+，由方程式可知，Fe3+氧化为Ti3+；
（2）控制条件以形成TiO2•n H2O溶胶，说明得到胶体，其分散质颗粒直径大小为10-9～10-7m（或1nm-100nm）；
（3）绿色化学应零污染、零排放，原子利用率100%．结合工艺流程三废回答；
（4）由表中数据可知，SiCl4、TiCl4为液体，二者沸点相差较大，通常采取蒸馏方法分离．
（2）控制条件以形成TiO2•n H2O溶胶，说明得到胶体，其分散质颗粒直径大小为10-9～10-7m（或1nm-100nm）；
（3）绿色化学应零污染、零排放，原子利用率100%．结合工艺流程三废回答；
（4）由表中数据可知，SiCl4、TiCl4为液体，二者沸点相差较大，通常采取蒸馏方法分离．
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，说明浸出液中含有Ti3+，由方程式可知，Fe3+氧化为Ti3+，加入铁屑作还原剂，将Fe3+还原为Fe2+，防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+，
故答案为：防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+；
（2）控制条件以形成TiO2•n H2O溶胶，说明得到胶体，其分散质颗粒直径大小为10-9～10-7m（或1nm-100nm），
故答案为：10-9～10-7m（或1nm-100nm）；
（3）由工艺流程可知，生成中产生废气，废液，废渣等，不符合绿色化学理念，
故答案为：产生了废气，废液，废渣等；
（4）由表中数据可知，SiCl4、TiCl4为液体，二者沸点相差较大，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用蒸馏（或分馏）方法，
故答案为：蒸馏（或分馏）．
点评：
本题考点： 制备实验方案的设计．
考点点评： 本题考查学生阅读题目获取信息能力、氧化还原反应、绿色化学、胶体、物质分离提纯等，难度不大，注意基础知识的掌握利用．
1年前
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