Question

【題目】鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高，密度小，可塑性好等。以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，同時(shí)含有少量的Fe2O3、FeO等)為原料制TiO2，再由TiO2制金屬Ti的工藝流程如圖所示。

[查閱資料]鈦、鎂在高溫下與空氣中的氧氣、二氧化碳等反應(yīng)。

（1）硫酸氧鈦（TiOSO4）中鈦元素的化合價(jià)_________。

（2）操作2的名稱是_______；

（3）工藝流程中，水解屬于_________（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）；

（4）工業(yè)上常在高溫和氬氣氛圍中，用金屬鎂和TiCl4反應(yīng)的方法制備Ti,同時(shí)生成MgCl2，該反應(yīng)的基本類型屬于_________；

（5）TiO2可與焦炭、氯氣在高溫下反應(yīng)，該反應(yīng)中氯氣和碳的質(zhì)量按71：12的比例參加反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

Answer 1

【答案】+4 過(guò)濾 化學(xué)變化 置換 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO

【解析】

（1）在硫酸氧鈦（TiOSO4）中，氧元素顯-2價(jià)，硫酸根離子顯-2價(jià)，所以鈦元素的化合價(jià)為+4；

（2）操作2是分離固體與液體的方法，是過(guò)濾操作；

（3）水解過(guò)程中有新物質(zhì)生成了，所以發(fā)生的屬于化學(xué)變化；

（4）氬氣是一種稀有氣體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，該反應(yīng)在氬氣的環(huán)境中進(jìn)行就是利用了其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，防止了鈦、鎂在高溫時(shí)被氧化，在高溫和氬氣氛圍中，金屬鎂和以TiCl4反應(yīng)生成氯化鎂和金屬Ti，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；

（5）反應(yīng)中氯氣和碳的質(zhì)量按71：12的比例參加反應(yīng)，即反應(yīng)中氯氣與碳的化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為：：=1：1，所以TiO2與焦炭、氯氣在高溫下反應(yīng)，生成四氯化鈦和一氧化碳，化學(xué)方程式為：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。