回答下列问题：

（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性．该过程中有如下反应发生．

2Fe3++Fe═3Fe2+

2TiO2+（无色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O

Ti3+（紫色）+Fe3++H2O═TiO2+（无色）+Fe2++2H+

加入铁屑的作用是使Fe3+还原为Fe2+，生成Ti3+保护Fe2+不被氧化．．

（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2•nH2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在1nm﹣100nm范围．

（3）若把③中制得的固体TiO2•nH2O用酸清洗除去其中的Fe（OH）3杂质，还可制得钛白粉．已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=2.79×10﹣39，该温度下反应Fe（OH）3+3H+⇌Fe3++H2O的平衡常数K=2.79×103．

（4）已知：TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140kJ•mol﹣1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣221kJ•mol﹣1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=﹣81KJ•mol﹣1．

（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点．依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是产生了废气，废液，废渣等（只要求写出一项）．

（6）依据如表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用蒸馏（或分馏）等方法方法．

TiCl4SiCl4

熔点/℃﹣25.0﹣68.8

沸点/℃136.457.6

【考点】制备实验方案的设计；热化学方程式；化学平衡常数的含义；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；物质的分离、提纯和除杂．菁优网版权所有

【专题】几种重要的金属及其化合物．

【分析】（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，说明浸出液中含有Ti3+，由方程式可知，Fe3+氧化为Ti3+；

（2）控制条件以形成TiO2•n H2O溶胶，说明得到胶体，其分散质颗粒直径大小为10﹣9～10﹣7m（或1nm﹣100nm）；

（3）依据平衡常数的概念结合反应写出计算式计算平衡浓度得到；

（4）依据热化学方程式和盖斯定律计算分析得到；

（5）绿色化学应零污染、零排放，原子利用率100%．结合工艺流程三废回答；

（6）由表中数据可知，SiCl4、TiCl4为液体，二者沸点相差较大，通常采取蒸馏方法分离．

【解答】解：（1）由反应方程式可知，加入铁屑作还原剂，将Fe3+还原为Fe2+，且反应生成Ti3+保护Fe2+不被氧化．

故答案为：使Fe3+还原为Fe2+，生成Ti3+保护Fe2+不被氧化；

（2）控制条件以形成TiO2•n H2O溶胶，说明得到胶体，其分散质颗粒直径大小为10﹣9～10﹣7m（或1nm﹣100nm），

故答案为：10﹣9～10﹣7m（或1nm﹣100nm）；

（3）Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）×c3（OH﹣）=2.79×10﹣39，反应Fe （OH）3+3H+⇌Fe3++H2O的平衡常数K===c（Fe3+）×c3（OH﹣）×1042=2.79×10﹣39×1042=2.79×103．

故答案为：2.79×103；

（4）①TiO2 （s）+2Cl2 （g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140KJ•mol﹣1

②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣221KJ•mol﹣1

依据盖斯定律①+②得到：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=﹣81KJ•mol﹣1；

故答案为：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=﹣81KJ•mol﹣1

（5）由工艺流程可知，生成中产生废气，废液，废渣等，不符合绿色化学理念，

故答案为：产生了废气，废液，废渣等；

（6）由表中数据可知，SiCl4、TiCl4为液体，二者沸点相差较大，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用蒸馏（或分馏）方法，

故答案为：蒸馏（或分馏）．

【点评】本题考查学生阅读题目获取信息能力、氧化还原反应、绿色化学、胶体、物质分离提纯，平衡常数计算，溶度积常数的计算应用，盖斯定律的计算应用等，难度不大，注意基础知识的掌握利用．

10．（16分）（2011•福建）化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：

查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成．