Question

金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的第三金屬，它是空間技術、航海、化工、醫療上不可缺少的材料。

I、工業上用鈦礦石（FeTiO₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等雜質）經過下述反應制得：

其中，步驟②發生的反應為：2H₂SO₄+FeTiO₃=TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O。

（1）凈化鈦礦石時，是否需要除去雜質FeO？答：_________（填“需要”或“不需要”）

（2）凈化鈦礦石時，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，寫出該過程中發生反應的離子方程式             。

II、為了提高資源的利用率，減少環境污染，可將氯堿廠、煉鈦廠和甲醇廠組成產業鏈,其關系如下圖所示。

（3）寫出鈦鐵礦經氯化法得到四氯化鈦的化學方程式_________________________。

（4）已知：①Mg(s)+Cl₂(g)＝MgCl₂(s)；△H＝一641 kJ·mol^-1

②1/2Ti(s)+Cl₂(g)＝1/2TiCl₄(l)；△H＝一385 kJ·mol^-1

則Mg 與TiCl₄反應的熱化學方程式為                                  ，

該反應在氬氣氛中進行的理由是                                 。

（5）在上述產業鏈中,合成192 t 甲醇理論上需額外補充H₂           t (不考慮生產過程中物質的任何損失)。

Answer 1

I．（1）不需要（2）Al₂O₃＋2OH^—＝2Al O₂^—＋H₂O   SiO₂＋2OH^—＝SiO₃^2—＋H₂O

II．（3）2FeTiO₃+6C+7Cl₂ 2FeCl₃+2TiCl₄+6CO    

（4）2Mg(s)+TiCl₄(l) === 2MgCl₂(s)+Ti(s)；△H＝－512 kJ·mol^－1

Mg和Ti都有強還原性，在Ar氣氛中可以防止被氧化 （5）10（3分）