Question

（10分）工業(yè)上冶煉鈦主要以鈦鐵礦、金紅石（含TiO₂大于96％）等為原料生產(chǎn)。

（1）由金紅石為原料采用亨特(Hunter)法生產(chǎn)鈦的流程如下：

①沸騰氯化爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                    

②已知：Ti(s) +2Cl₂(g) = TiCl₄(l) △H = －804.2kJ/mol；

2Na(s) +Cl₂(g)= 2NaCl(s)  △H = －882.0kJ/mol

Na(s) =Na(l)  △H =2.6 kJ/mol

請寫出用液態(tài)鈉與四氯化鈦置換出鈦的熱化學(xué)方程式                      

③海綿鈦破碎后用0.5%～1.5%的鹽酸洗滌，再用蒸餾水洗滌至中性，用鹽酸洗滌的目的是                                                        。

（2）科學(xué)家從電解冶煉鋁的工藝得到啟發(fā)，找出了冶煉鈦的新工藝。試回答下列有關(guān)問題。

①TiO₂直接電解法（劍橋法）生產(chǎn)鈦是一種較先進的方法，電解質(zhì)為熔融的氯化鈣，原理如圖所示,在陰極，被還原的Ca進一步還原TiO₂獲得鈦，則在陰極所發(fā)生的反應(yīng)為：             。

②SOM技術(shù)是一種綠色環(huán)保先進技術(shù)，陽極用金屬陶瓷，并用固體氧離子隔膜將兩極產(chǎn)物隔開，只允許氧離子通過，在電解過程中陽極通入某種還原性氣體，可防止CO、CO₂污染物產(chǎn)生，通入的氣體若是H₂，則陽極電解反應(yīng)式為        。

 

Answer 1

（共10分）

（1）①TiO₂+2Cl₂+2C=TiCl₄ +2CO

②TiCl₄(l) +4Na(l) = Ti(s)+4NaCl(s)  △H = －970.2kJ/mol 

③除去其中的過量的鈉并溶解氯化鈉及鈦的氯化物

（2）①2Ca²⁺+4e+TiO₂ = 2CaO +Ti   ②H₂+O^2--2e-=H₂O

解析: