Question

8．金屬鈦（Ti）具有熔點(diǎn)高、密度小、抗腐蝕、易于加工等優(yōu)良性能，被譽(yù)為“未來的金屬”．工業(yè)上以鈦酸亞鐵（FeTiO₃）等原料經(jīng)過一系列反應(yīng)制備納米TiO₃和鈦，主要生產(chǎn)過程如下：（其他產(chǎn)物已略去）

（1）反應(yīng)①生成兩種氯化物和一種有毒的氧化物氣體，該氣體的化學(xué)式是CO．
（2）反應(yīng)②中的化學(xué)方程式是TiCl₄+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂TiO₃+4HCl↑．
（3）納米TiO₂中鈦元素和化合價(jià)為+4價(jià)．
（4）反應(yīng)①②③④中屬于置換反應(yīng)的是④（填序號）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析有毒的氣體氧化物的化學(xué)式；
（2）根據(jù)四氯化鈦和水在加熱的條件下反應(yīng)生成鈦酸和氯化氫進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)生產(chǎn)過程中的反應(yīng)特點(diǎn)分析判斷．

解答 解：（1）FeTiO₃和碳、氯氣在高溫的條件下反應(yīng)生成四氯化鈦和一種有毒的氣體，該氣體是一種氧化物，由質(zhì)量守恒定律可知，該物質(zhì)含有碳元素和氧元素，應(yīng)是一氧化碳，化學(xué)式為：CO；
（2）反應(yīng)②是四氯化鈦和水在加熱的條件下反應(yīng)生成鈦酸和氯化氫，化學(xué)方程式為：TiCl₄+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂TiO₃+4HCl↑；
（3）在納米TiO₂中氧元素顯示-2價(jià)，所以鈦元素的化合價(jià)是+4價(jià)；
（4）反應(yīng)①是FeTiO₃和碳、氯氣在高溫的條件下反應(yīng)生成四氯化鈦和一氧化碳，不是置換反應(yīng)，反應(yīng)②是四氯化鈦和水在加熱的條件下反應(yīng)生成鈦酸和鹽酸，不屬于置換反應(yīng)，反應(yīng)③是鈦酸在加熱的條件下生成二氧化鈦和水，屬于分解反應(yīng)，反應(yīng)④是四氯化鈦和鎂在高溫的條件下反應(yīng)生成氯化鎂和鈦，屬于置換反應(yīng)，故選：④．
故答案為：（1）CO；（2）TiCl₄+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂TiO₃+4HCl↑；（3）+4；（4）④．

點(diǎn)評 化學(xué)與生產(chǎn)、生活是密不可分的，與生產(chǎn)、生活相關(guān)的知識也就成了考查熱點(diǎn)之一，在學(xué)習(xí)中要注意理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用化學(xué)知識去解決實(shí)際問題．