3D打印對鈦粉末的要求很高。熔鹽電解精煉是制取鈦粉的有效途徑。精煉時一般采用等摩爾比的KCl-NaCl熔鹽,其中含有一定濃度的低價氯化鈦(TiClx,x=2、3)。(已知:①熔鹽中Ti3+少,Ti2+多熔鹽電解精煉制得的鈦粉顆粒相對粗大;②鈦的熔點為1668℃,TiCl4熔點-24.1℃、沸點136.4℃)。
(1)精煉時,粗品質(zhì)的海綿鈦、廢鈦材等做電解池的 陽陽極。
(2)采用海綿鈦與TiCl4制取低價鈦離子的電解質(zhì)熔鹽時,熔鹽中存下如下4個反應:
ⅰ.3Ti4++Ti0→4Ti3+△H1
ⅱ.Ti4++Ti0→2Ti2+△H2
ⅲ.Ti4++Ti2+→2Ti3+△H3
ⅳ.2Ti3++Ti?3Ti2+2Ti3++Ti?3Ti2+△H4
①反應ⅳ的化學方程式為 2Ti3++Ti?3Ti2+2Ti3++Ti?3Ti2+。
②上述4個反應的平衡常數(shù)與溫度的關系如圖。由此可知△H1>>3△H2(填“>”、“<”或“=”)。
③有助于制取低價鈦離子的電解質(zhì)熔鹽的措施為 降低熔鹽溫度降低熔鹽溫度。
(3)向如圖裝置中加入海綿鈦,從石英管中緩慢加入amolTiCl4,恒溫條件下進行反應。
①平衡時,測得消耗海綿鈦及TiCl4的物質(zhì)的量分別為bmol、cmol。熔鹽中低價鈦離子的平均價態(tài)為 4cb+c4cb+c。
②用各離子的物質(zhì)的量分數(shù)表示平衡濃度,則反應ⅲ的平衡常數(shù)K3=(2c-2b)2(3b-c)(a-c)(2c-2b)2(3b-c)(a-c)。
③若向此平衡體系中繼續(xù)注入TiCl4,則再次平衡后c平(Ti4+)c平(Ti2+) 不變不變(填“增大”、“減小”或“不變”)
(4)電解精煉制鈦粉,偶爾會得到一些相對粗大的鈦粉顆粒而影響產(chǎn)品質(zhì)量,請分析產(chǎn)生的原因 ①熔鹽電解精煉時陰極上得到的Ti粉脫附進入熔鹽,與高價鈦反應生成了低價的Ti2+(或TiCl2),②海綿鈦中含有其它還原性的物質(zhì)與高價鈦反應生成了低價的Ti2+(或TiCl2)等①熔鹽電解精煉時陰極上得到的Ti粉脫附進入熔鹽,與高價鈦反應生成了低價的Ti2+(或TiCl2),②海綿鈦中含有其它還原性的物質(zhì)與高價鈦反應生成了低價的Ti2+(或TiCl2)等(寫出1條原因,合理即可)。
4
c
b
+
c
4
c
b
+
c
(
2
c
-
2
b
)
2
(
3
b
-
c
)
(
a
-
c
)
(
2
c
-
2
b
)
2
(
3
b
-
c
)
(
a
-
c
)
c
平
(
T
i
4
+
)
c
平
(
T
i
2
+
)
【答案】陽;2Ti3++Ti?3Ti2+;2Ti3++Ti?3Ti2+;>;降低熔鹽溫度;;;不變;①熔鹽電解精煉時陰極上得到的Ti粉脫附進入熔鹽,與高價鈦反應生成了低價的Ti2+(或TiCl2),②海綿鈦中含有其它還原性的物質(zhì)與高價鈦反應生成了低價的Ti2+(或TiCl2)等
4
c
b
+
c
(
2
c
-
2
b
)
2
(
3
b
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c
)
(
a
-
c
)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:1難度:0.6
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Ⅱ.2007年度中國國家科學技術最高獎授予了石油化工催化專家閔恩澤,以表彰他在催化劑研究方面作出的突出貢獻.氯化汞(HgCl2)和氯化鋁(AlCl3)都有有機化工生產(chǎn)中常用的催化劑.
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②N2O2(g)+O2(g)?2NO2(g)(僈) ΔH2<0 平衡常數(shù)K2
下列說法正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/10/31 4:30:1組卷:51引用:3難度:0.8
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