Question

【題目】鈦金屬具有硬度大、密度小、熔點(diǎn)高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優(yōu)良的性能，被譽(yù)為“未來(lái)金屬”。我國(guó)釩鈦磁鐵礦床分布廣泛，儲(chǔ)量豐富，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過(guò)程如圖，請(qǐng)回答：

（1）鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵，測(cè)定出鈦酸亞鐵的化學(xué)式用FeTiOx表示，若鈦元素的化合價(jià)為+4價(jià)，則化學(xué)式中的x=________。

（2）在氬氣做保護(hù)氣的環(huán)境中，TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______，其反應(yīng)的基本類(lèi)型是______。則上述生產(chǎn)過(guò)程中得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質(zhì)，可加入_______除去。

（3）雄偉壯觀的中國(guó)國(guó)家大劇院（見(jiàn)圖）作為國(guó)家表演藝術(shù)中心，其主體建筑表面安裝了近2萬(wàn)塊鈦金屬板。已知Ti原子核內(nèi)有22個(gè)質(zhì)子和26個(gè)中子，則下列敘述正確的是______（填序號(hào)）

①Ti可以表示一個(gè)鈦原子；②Ti4+核外有18個(gè)電子；③鈦元素的相對(duì)原子質(zhì)量為48；④TiO2中含有氧分子；⑤FeTiO3屬于一種金屬氧化物。

Answer 1

【答案】3 TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti 置換反應(yīng) 稀鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4） ①②③

【解析】

（1）鈦酸亞鐵的化學(xué)式用FeTiOx表示，鈦酸亞鐵中鐵元素的化合價(jià)為+2，若鈦元素的化合價(jià)為+4價(jià)，根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0，則有： 解得x=3。

（2）TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti和氯化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti，該反應(yīng)是單質(zhì)和化合物生成單質(zhì)和化合物，屬于置換反應(yīng)。生產(chǎn)過(guò)程中得到的金屬鈦中混有少量金屬鎂，鎂的活動(dòng)性比鈦的強(qiáng)，且排在氫的前面，故可加入稀鹽酸或稀硫酸除去。

（3）①元素符號(hào)的含義可以表示物質(zhì)的一個(gè)原子，所以Ti可以表示一個(gè)鈦原子，符合題意；

②Ti原子核內(nèi)有22個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，Ti原子核外有22個(gè)電子，Ti4+表示失去了4個(gè)電子，則核外有18個(gè)電子，符合題意；

③已知相對(duì)原子質(zhì)量等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)，鈦元素的相對(duì)原子質(zhì)量為22+26=48，符合題意；

④TiO2中沒(méi)有氧分子，而是每個(gè)TiO2分子中含有兩個(gè)氧原子，不符合題意；

⑤FeTiO3是由鐵、鈦、氧三種元素組成的化合物，不屬于金屬氧化物，不符合題意。故選①②③。