（14分）二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质

题目内容：

（14分）二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。

Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备：

方法1：TiCl₄水解生成TiO₂·xH₂O，过滤、水洗除去其中的Cl^－，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO₂，此方法制备得到的是纳米二氧化钛。

（1）①TiCl₄水解生成TiO₂·xH₂O的化学方程式为。

②检验TiO₂·xH₂O中Cl^－是否被除净的方法是。

方法2：可用含有Fe₂O₃的钛铁矿（主要成分为FeTiO₃，其中Ti元素化合价为 4价）制取，其主要流程如下：

（2）Fe₂O₃与H₂SO₄反应的离子方程式是。

（3）甲溶液中除含TiO² 之外还含有的金属阳离子有。

（4）加Fe的作用是。

Ⅱ、二氧化钛可用于制取钛单质

（5）TiO₂制取单质Ti，涉及到的步骤如下：

TiO₂

TiCl ₄ Ti

反应②的方程式是，该反应需要在Ar气氛中进

行，请解释原因：。

最佳答案：

（14分，每空2分）

（1）①TiCl₄ （x 2）H₂O（过量）

TiO ₂·xH ₂O↓ 4HCl（写＝不扣分）

②取少量水洗液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，不产生白色沉淀，说明Cl^-已洗净。

（2）Fe₂O₃ 6H = 2Fe³ 3H₂O

（3）Fe³ 、Fe²

（4）将Fe³ 转化为Fe²

（5）TiCl₄ 2Mg

2MgCl ₂ Ti；防止高温下Mg（Ti）与空气中O ₂（或CO ₂、N ₂）作用。

答案解析：

（1）①TiCl₄水解生成TiO₂·xH₂O和氯化氢，根据元素守恒规律书写其化学方程式为

TiCl₄ （x 2）H₂O（过量）

TiO ₂·xH ₂O↓ 4HCl；

②检验沉淀是否被洗干净的方法是取少量洗涤后的溶液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，不产生白色沉淀，说明Cl^-已洗净。

（2）Fe₂O₃与H₂SO₄发生反应生成硫酸铁和水，氧化铁是氧化物，不能拆开，硫酸是强酸，写成离子形式，所以离子方程式为Fe₂O₃ 6H = 2Fe³ 3H₂O；

（3）FeTiO₃中Ti元素化合价为 4价，则Fe为 2价，钛铁矿中含有氧化铁，所以甲溶液中除iO² 之外还含有的金属阳离子有Fe³ 、Fe²

（4）加Fe的作用是将Fe³ 转化为Fe² ，便于Fe² 结晶为FeSO₄·7H₂O

（5）TiCl₄与Mg在800℃发生置换反应生成钛和氯化镁，化学方程式为TiCl₄ 2Mg

2MgCl ₂ Ti；

Mg与Ti在高温条件下易与空气中的氧气、二氧化碳发生反应，所以为了防止高温下Mg（Ti）与空气中O₂（或CO₂、N₂）作用，该反应需要在Ar气氛中进行。

考点核心：

离子方程式：用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。