四氯化钛(TiCl
4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO
3)制备TiCl
4等产品的一种工艺流程示意如下:

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:
2Fe
3++Fe=3Fe
2+2TiO
2+(无色)+Fe+4H
+=2Ti
3+(紫色)+Fe
2++2H
2O
Ti
3+(紫色)+Fe
3++H
2O=TiO
2+(无色)+Fe
2++2H
+加入铁屑的作用是
。
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO
2·nH
2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在
范围。
(3)若把③中制得的固体TiO
2·nH
2O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,K
sp[Fe(OH)
3]=2.79×10
-39,该温度下反应Fe(OH)
3+3H
+Fe
3++3H
2O的平衡常数K=
。
(4)已知:TiO
2(s)+2Cl
2(g)=TiCl
4(l)+O
2(g) ΔH=+140 kJ·mol
-12C(s)+O
2(g)="2CO(g)" ΔH=-221 kJ·mol
-1写出④中TiO
2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl
4和CO气体的热化学方程式:
。
(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
(只要求写出一项)。
(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl
4杂质的TiCl
4,可采用
方法。
| TiCl4
| SiCl4
|
熔点/℃
| -25.0
| -68.8
|
沸点/℃
| 136.4
| 57.6
|