月球表面富含鈦鐵礦,鈦因其硬度大、熔點高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優(yōu)良的性能,被譽為“未來金屬”。我國四川省有大型釩鈦磁鐵礦,由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下:
① 鈦鐵礦的主要成分是FeTiO3(鈦酸亞鐵),其中鈦的化合價為 價。
②TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti的化學(xué)方程式 ,該反應(yīng)屬于 (填基本反應(yīng)類型)。
③ 上述生產(chǎn)過程中得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質(zhì),若在實驗室提純上述金屬鈦,可將其先加入 (填試劑名稱)中,再 (填操作名稱)。
① +4價
② TiCl4+2MgTi+2MgCl2 , 置換反應(yīng) 。
③ 稀鹽酸(稀硫酸) , 過濾(過濾、洗滌、干燥) 。
【解析】
試題分析:①根據(jù)化合價的原則,“在化合物中,正負化合價的代數(shù)和為零”,已知亞鐵的化合價為+2價,O的化合價為-2價,設(shè)FeTiO3中Ti元素的化合價為x,則有(+2)+x+(-2)×3=0,解得x=+4價。
②根據(jù)題意,TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti,根據(jù)質(zhì)量守恒定律(化學(xué)變化中元素種類不變)可知,生成物中還應(yīng)有氯化鎂,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiCl4+2MgTi+2MgCl2;該反應(yīng)是一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成一種新的單質(zhì)和一種新的化合物,故屬于置換反應(yīng)。
③根據(jù)上述生產(chǎn)過程中的操作分析,由于反應(yīng)中使用了足量的鎂,故可判斷得到的金屬鈦中混有的少量金屬雜質(zhì)是鎂;根據(jù)題意,鈦不能與酸反應(yīng),而鎂是H前活潑金屬,能與酸反應(yīng),故要除去鎂,可加入稀酸,然后過濾、洗滌、干燥即可。
考點:有關(guān)元素化合價的計算,置換反應(yīng)及其應(yīng)用,金屬的化學(xué)性質(zhì),化學(xué)方程式的書寫
點評:本題是在新的問題情境下,對化學(xué)基礎(chǔ)知識的考查,要求學(xué)生除了要熟練掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識外,還要能在新的問題情境下對知識進行遷移運用,這就要求學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實際。
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纖維編號 | ① | ② | ③ |
灼燒時的氣味 | 特殊氣味 | 燒紙氣味 | 燒焦羽毛氣味 |
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