Question

鈦因?yàn)榫哂性S多神奇的性能而越來(lái)越引起人們的關(guān)注，常溫下鈦不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，紅熱時(shí)，卻可與許多常見(jiàn)非金屬單質(zhì)反應(yīng)．鈦是航空、宇航、軍工、電力等方面的必需原料，地殼中有種含鈦礦石金紅石，主要成分是Ti0₂，目前大量生產(chǎn)鈦的方法是：
第一步：將金紅石、炭粉混合，在高溫條件下通入氯氣制TiCl₄和一種可燃性氣體；
（1）該步反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，該反應(yīng)的還原劑為

 

．
第二步：在氬氣的氣氛中，用過(guò)量的鎂在加熱的條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦；
（2）此反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）如何由上述所得產(chǎn)物中獲得純凈的鈦？簡(jiǎn)述主要實(shí)驗(yàn)步驟并寫出有關(guān)反應(yīng)的反學(xué)方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金紅石的化學(xué)式，利用金紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣制得TiCl₄和一種可燃性氣體可推出氣體并書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；反應(yīng)前后得氧的物質(zhì)具有還原性做還原劑分析解答；
（2）根據(jù)信息在氬氣的氣氛中，用過(guò)量的鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)，制得金屬鈦來(lái)書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；
（3）根據(jù)常溫下Ti不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，而鎂與稀鹽酸反應(yīng)，則利用鹽酸處理后過(guò)濾來(lái)獲得純凈金屬鈦．

解答：解：（1）金紅石、炭粉混合在高溫下通入氯氣制得TiCl₄和一氧化碳，反應(yīng)中碳得到氧，碳做還原劑，所以本題答案為：TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO；
（2）在氬氣的氣氛中，用過(guò)量鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)制得金屬鈦，同時(shí)生成氯化鎂，所以本題答案為：2Mg+TiCl₄

氬氣  .

△

2MgCl₂+Ti；
（3）因常溫下Ti不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，所得產(chǎn)物Ti中混有過(guò)量Mg，則除去鎂可利用稀鹽酸，因鎂能與鹽酸反應(yīng)生成可溶性氯化鎂和氫氣，則可將鈦中的鎂除去而得到純凈金屬鈦，故答案為：常溫下用稀鹽酸除去過(guò)量的Mg，然后過(guò)濾，用蒸餾水洗滌濾出的固體即可得純凈金屬鈦；Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)方程式的書寫，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息進(jìn)行，書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)要注意配平．