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四氯化鈦（TiCl4）是工業上制備金屬鈦的重要原料。常溫下，它是一種極易水解的無色液體，沸點為136.4℃。工業制備TiCl4和鈦的反應分布為：

TiO2 +2C+2Cl2TiCl4 +2CO ；TiCl4 +2Mg 　Ti + 2MgCl2

下圖是實驗室制備TiCl4的反應裝置，主要操作步驟：

①連接好整套裝置，在通Cl2前先通入CO2氣體并持續一段時間；

②當錐形瓶中TiCl4的量不再增加時，停止加熱，從側管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止；

③將TiO2、炭粉混合均勻后，裝入管式電爐中；

④ 將電爐升溫到800℃，一段時間后改通Cl2，同時在冷凝管中通冷凝水。

試回答下列問題：

⑴.正確的操作順序為（填序號）___________________________。

⑵.裝置A中的反應的離子方程式為__________________________。

⑶.操作①的目的是_________________________________。

⑷.裝置D中冷凝管進水口的位置是（填a或b）_________，

裝置E的作用是___________________________________________________。

⑸.TiCl4露置于空氣中極易水解，其化學方程式可表示為_____________________。

⑹.工業上常用金屬鎂在800℃高溫和氬氣氛圍中還原TiCl4的方法制備鈦，

，氬氣的作用為_____________________________.

（1）③①④②

（2） MnO2+4H+ +2 Cl－Mn2+ + Cl2↑+2H2O

（3）排盡裝置內的空氣，避免TiCl4 遇空氣中水蒸氣發生水解

（4） b_； 吸收多余的Cl2，以免污染空氣

（5）TiCl4 + 4H2O = 4HCl + Ti(OH)4

（6）防止Mg和Ti被空氣中氧氣氧化分解

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?福建）四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業材料--鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）制備TiCl4等產品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問題：
（1）往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性．該過程中有如下反應發生．
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+（無色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O
Ti3+（紫色）+Fe3++H2O═TiO2+（無色）+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
．
（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2?nH2O溶膠，該分散質顆粒直徑大小在
1nm-100nm
1nm-100nm
范圍．
（3）若把③中制得的固體TiO2?nH2O用酸清洗除去其中的Fe（OH）3雜質，還可制得鈦白粉．已知25℃時，Ksp[Fe（OH）3]=2.79×10-39，該溫度下反應Fe（OH）3+3H+?Fe3++H2O的平衡常數K=
2.79×103
2.79×103
．
（4）已知：TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140kJ?mol-1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol-1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態TiCl4和CO氣體的熱化學方程式：
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
．
（5）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優點．依據綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是
產生了廢氣，廢液，廢渣等
產生了廢氣，廢液，廢渣等
（只要求寫出一項）．
（6）依據如表信息，要精制含少量SiCl4雜質的TiCl4，可采用
蒸餾（或分餾）等方法
蒸餾（或分餾）等方法
方法．
TiCl4 SiCl4
熔點/℃ -25.0 -68.8
沸點/℃ 136.4 57.6

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科目：高中化學 來源： 題型：

四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業材料--鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）制備TiCl4等產品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問題：
（1）往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性．該過程中有如下反應發生．
2Fe3++Fe═3Fe2+
2TiO2+（無色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O
Ti3+（紫色）+Fe3++H2O═TiO2+（無色）+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+
．
（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2?n H2O溶膠，該分散質顆粒直徑大小在
10-9～10-7m（或1nm-100nm）
10-9～10-7m（或1nm-100nm）
范圍．
（3）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優點．依據綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是
產生了廢氣，廢液，廢渣等
產生了廢氣，廢液，廢渣等
（只要求寫出一項）．
（4）依據下表信息，要精制含少量SiCl4雜質的TiCl4，可采用
蒸餾（或分餾）
蒸餾（或分餾）
方法．
TiCl4 SiCl4
熔點/℃ -25.0 -68.8
沸點/℃ 136.4 57.6

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科目：高中化學 來源：2010—2011學年福建省安溪一中、養正中學高一下學期期末聯考化學試卷（理） 題型：填空題

（8分）四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業材料——鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）制備TiCl4等產品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問題：
（1）往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發生。
2Fe3＋＋Fe === 3Fe2＋
2TiO2＋(無色) ＋Fe＋4H＋=== 2Ti3＋(紫色) ＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色) ＋Fe3＋＋H2O ="==" TiO2＋(無色) ＋Fe2＋＋2H＋
加入鐵屑的作用是____________________________________________________________。
（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2·n H2O溶膠，該分散質顆粒直徑大小在____________________范圍。
（3）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優點。依據綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是_____________________________________（只要求寫出一項）。
（4）依據下表信息，要精制含少量SiCl4雜質的TiCl4 ，可采用_____________方法。

　
TiCl4
SiCl4
熔點/℃
－25.0
－68.8
沸點/℃
136.4
57.6

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科目：高中化學 來源：2014屆山東省高二暑假作業（五）化學試卷（解析版） 題型：填空題

金屬鈉在700℃ ～800℃時與四氯化鈦（TiCl4）反應制取金屬鈦，該反應的化學方程式為                                 。若過量的相同質量的鈉、鎂、鋁與相同質量分數，相同質量的硫酸溶液反應，產生氫氣最多的是                      。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：

四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業材料——鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）制備TiCl4等產品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問題：

（1）       往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發生。

2Fe3＋＋Fe === 3Fe2＋

2TiO2＋(無色) ＋Fe＋4H＋ === 2Ti3＋(紫色) ＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋(紫色) ＋Fe3＋＋H2O ===TiO2＋(無色) ＋Fe2＋＋2H＋

（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO2·n H2O溶膠，該分散質顆粒直徑大小在_____________范圍。

（3）若把③中制得的固體TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3雜質，還可制得鈦白粉。已知25℃時，,該溫度下反應Fe (OH)3＋3H＋Fe3＋ ＋H2O的平衡常數K=_____________。

（4）已知：TiO2 (s) ＋2 Cl2 (g)=== TiCl4(l) ＋O2(g)    △H=+140KJ·mol-1

C(s) ＋O2(g)=== 2CO(g)                 △H=—221KJ·mol-1

寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態TiCl4和CO氣體的熱化學方程式：_____________。

（5）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優點。依據綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是_____________（只要求寫出一項）。

（6）依據右表信息，要精制含少量SiCl4雜質的TiCl4 ，可采用_____________方法。

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