TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下(韩竞仪)
四氯化钛是钛精矿(主要由二氧化钛组成)制取钛的重要中间产品。制备纯四氯化钛的流程图如下:
数据:四氯化钛及其杂质氯化物的性质
(1)氯化过程:TiO2和Cl2难以直接反应,可以通过加碳生成CO和CO2进行反应。
可以知道TiO 2(s)+2cl 2(g)= TiCl 4(g)+O2(g)δh1 =+175.4 kj mol-1
2C(s)+O2(g)= 2CO(g)δH2 =-220.9 kJ·mol-1
①四氯化钛(g)和一氧化碳(g)的热化学方程式为TiO2 (g)+2cl2 (g)+2c (s) =四氯化钛(g)+2co(g)
△h =-45.5 kj/mol
②在氯化过程中,
CO和CO2可以相互转化。根据图,可以判断δH > CO2转化为一氧化碳反应的δH > 0(填写“>”& & lt或\" = \",基于:
随着温度的升高,一氧化碳含量增加,表明一氧化碳生成反应是吸热反应
(3)
氯化反应尾气必须经过处理后排放。尾气中的氯化氢和氯气可以被吸收,得到粗盐酸和三氯化铁溶液,尾气的吸收溶液如下
H2O,二氯化铁溶液和氢氧化钠溶液
(4)将氯化产物冷却至室温,过滤,得到粗四氯化钛混合溶液,滤渣含有
氯化镁、三氯化铝、三氯化铁
(2)精制过程:粗四氯化钛分两步蒸馏得到纯四氯化钛。原理图如下:
(3)材料A为四氯化硅,T2应控制在136℃以上181℃以下。