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  • \(\rm{TiCl_{4}}\)是由钛精矿\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{TiO_{2})}\)制备钛\(\rm{(Ti)}\)的重要中间产物,制备纯\(\rm{TiCl_{4}}\)的流程示意图如下:

    资料:\(\rm{TiCl_{4}}\)及所含杂质氯化物的性质

    化合物

     \(\rm{SiCl_{4}}\)

     \(\rm{TiCl_{4}}\)

     \(\rm{AlCl_{3}}\)

     \(\rm{FeCl_{3}}\)

     \(\rm{MgCl_{2}}\)

     沸点\(\rm{/℃}\)

     \(\rm{58}\)

     \(\rm{136}\)

     \(\rm{181(}\)升华\(\rm{)}\)

     \(\rm{316}\)

     \(\rm{1412}\)

     熔点\(\rm{/℃}\)

    \(\rm{-69}\)

     \(\rm{25}\)

     \(\rm{193}\)

     \(\rm{304}\)

     \(\rm{714}\)

     在\(\rm{TiCl_{4}}\)中的溶解性

     互溶

    \(\rm{-}\)

     微溶

     难溶

    \(\rm{(1)}\)氯化过程:\(\rm{TiO_{2}}\)与\(\rm{Cl_{2}}\)难以直接反应,加碳生成\(\rm{CO}\)和\(\rm{CO_{2}}\)可使反应得以进行。

    已知:\(\rm{TiO_{2}(s) +2Cl_{2}(g)=TiCl_{4}(g)+O_{2}(g)}\)  \(\rm{\triangle H_{1}=+175.4kJ⋅mol^{-1}}\)

    \(\rm{2C(s) + O_{2}(g)=2CO(g)}\) \(\rm{\triangle H_{2}=-220.9kJ⋅mol^{-1}}\)

    \(\rm{CO_{\;2}}\) \(\rm{(g) =CO(g)+1/2O_{\;2}}\) \(\rm{(g)\triangle H_{3} =+283 kJ⋅ mol^{-1}}\)

    \(\rm{①}\)沸腾炉中加碳氯化生成\(\rm{TiCl_{4}(g)}\)和\(\rm{CO_{2}(g)}\)的热化学方程式:                             

    \(\rm{②}\)氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的\(\rm{HCl}\)和\(\rm{Cl_{2}}\)经吸收可得粗盐酸、\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液,则尾气的吸收液依次是                                      

    \(\rm{③}\)氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗\(\rm{TiCl_{4}}\)混合液,则滤渣中含有         

    \(\rm{(2)}\)精制过程:粗\(\rm{TiCl_{4}}\)经两步蒸馏得纯\(\rm{TiCl_{4}}\)。示意图如下:

    物质\(\rm{a}\)是           ,\(\rm{T_{2}}\)应控制在            

    【考点】化学实验方案设计的基本要求,化学实验方案的评价
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