鈦及其合金因具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)良性能被廣泛用于航天、航空、航海、石油化工、醫(yī)藥等部門,因此,鈦被譽(yù)為第三金屬和戰(zhàn)略金屬.我國四川省有大型釩鈦磁鐵礦.從釩鈦磁鐵礦經(jīng)“選礦”得到的鈦鐵礦提取金屬鈦(海綿鈦)的主要工藝過程如下:

(1)

鈦鐵礦的主要成分是FeTiO3,工藝過程中的第一步反應(yīng)為FeTiO3CTiO2FeCO↑.在FeTiO3(鈦酸亞鐵)中,鈦元素的化合價為________

(2)

第二步是二氧化鈦在高溫下與焦炭、氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦和一氧化碳,寫出此步反應(yīng)的化學(xué)方程式:________,該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是________

(3)

在惰性氣體(如氬)氛圍中,鎂在高溫下可以將四氯化鈦還原,惰性氣體的作用是________,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________.金屬鈉也能還原熔融狀態(tài)的四氯化鈦,此時反應(yīng)的化學(xué)方程式為________

(4)

被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”——鈦,因其具有非常優(yōu)越的性能,越來越引起人們的關(guān)注.常溫下,鈦不與非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng),紅熱時可以與常見的非金屬單質(zhì)反應(yīng).目前鈦主要用于尖端領(lǐng)域,下列原因可能的是

[  ]

A.

鈦在自然界中的含量少

B.

鈦較難冶煉

C.

鈦的化學(xué)性質(zhì)不夠穩(wěn)定

D.

鈦的耐腐蝕性能差

答案:4.B;
解析:

(1)

  答案:+4

  正確解法:根據(jù)鈦酸亞鐵的名稱知鐵元素呈+2價,從反應(yīng)方程式可以看出:得失電子總數(shù)相等,說明鈦元素的化合價沒有變化,即顯+4價.

(2)

  答案:TiO22C2Cl2TiCl42CO 四氯化鈦(TiCl4)

  講析:根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物可以輕松寫出化學(xué)方程式,要注意配平.

(3)

  答案:作保護(hù)氣,避免鈦、鎂被空氣中的氧氣氧化 2MgTiCl42MgCl2Ti TiCl44NaTi4NaCl

  講析:高溫下鎂和鈦都易與空氣中的氧氣反應(yīng),故要在保護(hù)氣中還原鈦,不能用二氧化碳和氮?dú)庾鞅Wo(hù)氣(原因是鎂能與二氧化碳或氮?dú)夥磻?yīng)),而要用惰性氣體作保護(hù)氣,如氬氣等.

(4)

  講析:(鈦的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐腐蝕性能強(qiáng),雖然其在自然界中的含量較大,但冶煉難度較大,要求的技術(shù)條件高,生產(chǎn)成本高,目前產(chǎn)量較低,難以廣泛使用.

  點(diǎn)評:本題以新型金屬材料——鈦為載體,考查了氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識及化學(xué)方程式的書寫.了解金屬的通性并有效提取題中的信息是完整解題的關(guān)鍵.


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