Question

二氧化鈦廣泛應(yīng)用于各類結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層等，二氧化鈦還可作為制備鈦單質(zhì)的原料。
Ⅰ．二氧化鈦可由以下兩種方法制備：
方法1：可用含有Fe₂O₃的鈦鐵礦（主要成分為FeTiO₃，其中Ti元素化合價為+4價）制取，其主要流程如下：

（1）Fe₂O₃與H₂SO₄反應(yīng)的離子方程式是_________________________________。
（2）甲溶液中除含TiO²⁺之外還含有的金屬陽離子有__________________。
（3）加Fe的作用是_________________________________。
方法2：TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，過濾、水洗除去其中的Cl^－，再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO₂，此方法制備得到的是納米二氧化鈦。
（4）① TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O的化學(xué)方程式為_______________________________；
② 檢驗(yàn)TiO₂·x H₂O中Cl^－是否被除凈的方法是______________________________。
Ⅱ．二氧化鈦可用于制取鈦單質(zhì)
（5）TiO₂制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟如下：

反應(yīng)②的方程式是        ，該反應(yīng)需要在Ar氣氛中進(jìn)行，請解釋原因：_____________。

Answer 1

28.（14分，每空2分）
（1）Fe₂O₃+6H⁺="2" Fe³⁺+3H₂O
（2）Fe³⁺ 、Fe²⁺
（3）將Fe³⁺ 轉(zhuǎn)化為Fe²⁺
（4）①TiCl₄ + (x+2)H₂O（過量） TiO₂·xH₂O↓ + 4HCl （寫=不扣分）
②取少量水洗液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說明Cl^－已除凈。
（5）TiCl₄ +2Mg 2MgCl₂ + Ti 
防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O₂(或CO₂、N₂)作用

解析試題分析：（1）固體要寫成化學(xué)式，所能離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺="2" Fe³⁺+3H₂O。
（2）由于FeTiO₃，其中鐵元素化合價為+2價，所以除了有Fe³⁺ 外還有Fe²⁺。
（3）鐵粉將Fe³⁺ 轉(zhuǎn)化為Fe²⁺。
（4）①TiCl₄水解由信息可知主要是+2價鈦離子發(fā)生了水解同時要生成TiO₂·xH₂O ，故反應(yīng)方程式為TiCl₄ + (x+2)H₂O（過量） TiO₂·xH₂O↓ + 4HCl 。
②相當(dāng)于是氯離子的檢驗(yàn)，取少量水洗液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說明Cl^－已除凈。
（5）根據(jù)流程圖關(guān)系可知發(fā)生的是置換反應(yīng)，TiCl₄ +2Mg =2MgCl₂ + Ti 
因?yàn)殒V的性質(zhì)比較活潑，能與Mg(Ti)與空氣中的O₂(或CO₂、N₂)作用，況且反應(yīng)是在高溫下。
考點(diǎn)：考查離子反應(yīng)方程式的書寫，鹽水解原理的運(yùn)用，離子的檢驗(yàn)和鎂的相關(guān)性質(zhì)。