Question

四氯化鈦（TiCl₄）是制取航天航空工業的材料--鈦合金的重要原料．由鈦鐵礦（主要成份是FeTiO₃）制備TiCl₄等產品的一種工藝流程示意圖如下：

（1）步驟①鈦鐵礦加硫酸前經過選礦、洗滌、粉碎，其中粉碎的目的是

增大接觸面積，使反應充分

．
（2）步驟②加入鐵屑，發生反應的化學方程式有

H₂SO₄+Fe═FeSO₄+H₂↑

和Fe₂（SO₄）₃+Fe═3FeSO₄．
（3）步驟③制得的副產品是（填名稱）

硫酸亞鐵

晶體．
（4）步驟⑤灼燒發生的反應類型是

分解

反應．
（5）步驟⑥TiO₂和焦炭、氯氣反應生成TiCl₄和CO的化學方程式：

TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO

．
（6）上述工藝具有成本低、可以用低品位的礦物為原料等優點，但依據綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是

產生工業三廢

．
（7）上述流程中多次進行過濾操作，在實驗室中，過濾必須用到的玻璃儀器有

漏斗、燒杯、玻璃棒

．

Answer 1

分析：（1）根據加快反應速度的方法考慮；（2）根據混合液中的物質考慮；（3）根據鐵與硫酸反應、鐵與硫酸鐵反應的生成物考慮；（4）根據反應物和生成物的種類考慮；（5）根據方程式的寫法考慮；（6）根據排放的物質考慮；（7）根據過濾時用到的儀器考慮．

解答：解：（1）增大可燃物接觸面積可以使反應速度加快，反應充分，粉碎的目的是增大接觸面積，使反應充分；
（2）由于混合物中含有硫酸，所以加入鐵后，鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，氫氣后面標上上升符號；
（3）由于在步驟②中鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，鐵與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，所以趁熱過濾后可得到硫酸亞鐵晶體；
（4）步驟⑤灼燒發生的反應的反應物是H₂TiO₃，生成物是TiO₂和H₂O，反應物只有一種物質，生成物有兩種，屬于分解反應；
（5）反應物是TiO₂和焦炭、氯氣，生成物是四氯化鈦和一氧化碳，用觀察法配平，反應條件是高溫寫在等號的上邊；
（6）該工藝流程能釋放出廢液、廢氣、廢渣污染環境；
（7）過濾用到的儀器有：鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃棒；所以玻璃儀器有：漏斗、燒杯、玻璃棒．
故答案為：（1）增大接觸面積，使反應充分；（2）H₂SO₄+Fe═FeSO₄+H₂↑；（3）硫酸亞鐵；（4）分解；（5）TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO；（6）產生三廢；（7）漏斗、燒杯、玻璃棒．

點評：解答本題關鍵是要熟悉加快反應速度的方法，方程式的書寫方法，分解反應的特點，知道過濾操作用到的儀器，尤其是主要的玻璃儀器．