Question

金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”，鈦的硬度大、熔點(diǎn)高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕，是航海、化工、醫(yī)療上不可缺少的材料．鈦鐵礦（主要成分FeTiO₃）是工業(yè)上冶煉金屬鈦的主要原料，制備金屬鈦的一種工藝流程如圖所示（部分產(chǎn)物略）．

（1）FeTiO₃（鈦酸亞鐵）中Ti元素的化合價(jià)為

 

．
（2）步驟①中生成的可燃性氣體氧化物-X為

 

（寫出物質(zhì)的化學(xué)式）．
（3）步驟④中TiCl₄在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，該反應(yīng)說明Mg與Ti的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱關(guān)系為：Mg

 

Ti（填“＜”、“＞”或“=”）．
（4）用上述冶煉方法得到的金屬鈦中會(huì)混有少量金屬單質(zhì)是

 

（填化學(xué)式），由金屬鈦的性質(zhì)可知，除去這種雜質(zhì)可以用以下試劑中的

 

（填序號(hào)）．
A．HCl　　　　　　B．NaOH　　　　　C．NaCl　　　　　　D．H₂SO₄
（5）綠色化學(xué)提倡物料循環(huán)，以上流程中，可用于循環(huán)的物質(zhì)除Cl₂、Mg之外，還有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用,單質(zhì)和化合物的判別,有關(guān)元素化合價(jià)的計(jì)算,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為零進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)題中的敘述找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)反應(yīng)流程中各物質(zhì)的種類和雜質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)在上述轉(zhuǎn)化過程中，氯化鎂既是反應(yīng)的原料，同時(shí)也是生成物，所以氯化鎂可以循環(huán)利用進(jìn)行分析．

解答：解：（1）在FeTiO₃（鈦酸亞鐵）中，氧顯-2價(jià)，鐵顯+2價(jià)，所以鈦元素的化合價(jià)是+4價(jià)；
（2）依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，在化學(xué)反應(yīng)中，元素的種類和原子個(gè)數(shù)不變，反應(yīng)物中有鈦元素、鐵元素、氧元素、碳元素、氯元素，生成物中有鈦元素、鐵元素、氯元素，所以X中有碳元素、氧元素，所以步驟①中生成的可燃性氣體氧化物-X為：CO；
（3）四氯化鈦和鎂在高溫的條件下生成氯化鎂和鈦，化學(xué)方程式為：TlCl₄+2Mg

高溫  .

2MgCl₂+Ti，通過反應(yīng)方程式可以看出，鎂可以將鈦從其化合物中置換出來，所以鎂比鈦活潑，該反應(yīng)說明Mg與Ti的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱關(guān)系為：Mg＞Ti；
（4）用上述冶煉方法得到的金屬鈦中會(huì)混有少量金屬單質(zhì)是，而通過分析轉(zhuǎn)化流程中的各種物質(zhì)，可知該金屬是鎂，鎂在金屬活動(dòng)性順序中排在氫之前，會(huì)與酸反應(yīng)，所以由金屬鈦的性質(zhì)可知，除去這種雜質(zhì)可以用以下試劑中的AD；
（5）通過分析反應(yīng)流程中的物質(zhì)，氯化鎂既是反應(yīng)物，也是生成物，所以以上流程中，可用于循環(huán)的物質(zhì)除Cl₂、Mg之外，還有MgCl₂．
故答案為：（1）+4  （2）CO
（3）TlCl₄+2Mg

高溫  .

2MgCl₂+Ti，＞；
（4）Mg，AD；
（5）MgCl₂．

點(diǎn)評(píng)：在解此類題時(shí)，首先分析題中所給的反應(yīng)流程，然后結(jié)合學(xué)過的知識(shí)和題中的問題進(jìn)行解答．