取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁矿主要成为是FeTiO3制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:
úá2Fe2TiOFe3Al3ü2TiO
TiCl4
图0
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+Fe3Fe2++++2TiO2无色+Fe+4H2Ti3紫色+Fe2+2H2O+++++Ti3紫色+Fe3+H2OTiO2无色+Fe2+2H加入铁屑的作用是________________________________________________________________________。2在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2
H2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在______________范围。3若把③中制得的固体TiO2
H2O用酸清洗除去其中的FeOH3杂质,还可以制得钛白-39++该温度下反应FeOH3+3HFe3+3H2O粉。已知25℃时,spFeOH3=279×10,K的平衡常数K=____________。4已知:TiO2s+2Cl2gTiCl4l+O2g-H=+140kJmol1-2Cs+O2g2COgH=-221kJmol1写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5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。6依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4的,可采用__________方法。TiCl4SiCl4熔点℃-250-6881364576沸点℃++++5F2H5H41使Fe3还原为Fe2;生成Ti3,保护Fe2不被氧化-9-7210m~10m其他合理答案也可3279×103-4TiO2s+2Cl2g+2Cs=TiCl4l+2COgH=-81kJmol15产生三废其他合理答案也可6蒸馏或分馏,或精馏++【解析】1该流程副产物之一为绿矾,加入铁屑后可以将Fe3还原为Fe2,而且还可+++以与TiO2反应生成还原性更强的Ti3,起到保护Fe2不被氧化的作用。2胶体分散质微粒直径在1
m~100
m之间。+-3根据氢氧化铁的平衡常数表达式:KspFeOH3=cFe3c3OH,而该反应的K的
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cFe3KspFeOH3-表达式为K=3+,又由于水的离子积KW=1×1014,从而推得K=,即KKW3cH-279×10393=-143=279×10。1×104根据盖斯定r