Question

“遼寧號(hào)”航空母艦，是中國(guó)人民解放軍海軍第一艘可以搭載固定翼飛機(jī)的航空母艦，制造航空母艦使用大量合金材料（如鐵合金、銅合金和鈦合金等）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
鈦（Ti）因其硬度大、熔點(diǎn)高，常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優(yōu)良性能而被認(rèn)為是本世紀(jì)的重要金屬材料．由鈦鐵礦（主要成分是FeO和TiO₂）提取金屬鈦的主要工藝流程如圖：
①上述流程中的TiO₂中鈦元素的化合價(jià)是

 

．
②步驟Ⅰ中，鈦鐵礦中的FeO和碳在高溫的條件下反應(yīng)生成二氧化碳和鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
③步驟Ⅱ中，TiO₂、炭粉混合物在高溫條件下通入氯氣（Cl₂）制得TiCl₄和一種可燃性氣體，該氣體是

 

．
④步驟Ⅲ反應(yīng)所得金屬鈦中含有少量的金屬鎂．若要除去金屬鈦中的鎂，可選用的試劑是

 

．充分反應(yīng)后，再通過(guò)

 

（填操作名稱(chēng)）、洗滌、干燥即可．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,金屬的化學(xué)性質(zhì),有關(guān)元素化合價(jià)的計(jì)算,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：物質(zhì)的制備

分析：①根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零考慮；
②根據(jù)化學(xué)方程式的寫(xiě)法考慮
根據(jù)質(zhì)量守恒定律求可燃性氣體；
④根據(jù)鎂與酸反應(yīng)，鈦不能與酸反應(yīng)，再通過(guò)過(guò)濾進(jìn)行分離即可．

解答：解：）①設(shè)鈦的化合價(jià)為x則：x+（-2）×2=0，解得x=+4；
②反應(yīng)物是FeO和碳，生成物是二氧化碳和鐵，用觀察法配平，反應(yīng)條件是高溫，所以方程式是：2FeO+C

高溫  .

2Fe+CO₂↑；
③根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變，還缺少碳元素和氧元素，因?yàn)閷儆诳扇夹詺怏w，所以是一氧化碳；
④鎂與酸反應(yīng)，鈦不能與酸反應(yīng)，除去金屬鈦中的鎂時(shí)，加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，反應(yīng)完畢，過(guò)濾就可以除去鎂，洗滌、干燥，得到純鈦金屬．
故答案為：
①+4；
②2FeO+C

高溫  .

2Fe+CO₂↑；
③CO；
④稀鹽酸或稀硫酸；過(guò)濾．

點(diǎn)評(píng)：解答本題關(guān)鍵是要熟悉金屬活動(dòng)性順序，并能靈活運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題，知道化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法和注意事項(xiàng)．