Question

1．金屬（Ti）具有熔點高、密度小、抗腐蝕，易于加工等優(yōu)良性能，被譽為“未來的金屬”．工業(yè)上以鈦酸鐵（FeTiO₃）等原料經(jīng)過一系列反應(yīng)制備納米二氧化鈦和鈦．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的化學(xué)方程式是TiCl₄+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂TiO₃+4HCl
（3）納米二氧化鈦中鈦元素的化合價為+4價．
（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)題意，反應(yīng)①是鈦酸鐵（FeTiO₃）與C、Cl₂反應(yīng)，生成兩種氯化物和一種有毒的氧化物氣體，由質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，進行分析解答．
（2）反應(yīng)②是TiCl₄與水加熱生成H₂TiO₃，由質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，同時生成鹽酸，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．
（3）根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，進行分析解答．
（4）置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，進行分析解答．

解答 解：（1）反應(yīng)①是鈦酸鐵（FeTiO₃）與C、Cl₂反應(yīng)，生成兩種氯化物和一種有毒的氧化物氣體，由質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，該氣體是一氧化碳，其化學(xué)式是CO．
（2）反應(yīng)②是TiCl₄與水加熱生成H₂TiO₃，由質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，同時生成鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiCl₄+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂TiO₃+4HCl．
（3）氧元素顯-2價，設(shè)鈦元素的化合價是x，根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，可得：x+（-2）×2=0，則x=+4價．
（4）①②③④中④是鎂與TiCl₄反應(yīng)生成鈦和氯化鎂，該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)．
故答案為：（1）CO；（2）TiCl₄+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂TiO₃+4HCl；（3）+4；（4）④．

點評 本題難度不大，理解工業(yè)上制備納米二氧化鈦和鈦的流程圖，掌握質(zhì)量守恒定律、化學(xué)方程式的書寫方法、化合價的原則、置換反應(yīng)的特征等是正確解答本題的關(guān)鍵．