Question

金屬鈦及鈦的合金被認為是21世紀(jì)重要的金屬材料，地殼中的鈦礦石主要是金紅石（TiO₂），TiO₂中鈦的化合價是　　．目前工業(yè)上制取鈦的方法是：第一步，在高溫時，將金紅石、炭粉混合并通入氯氣（Cl₂）制得TiCl₄和一種可燃性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　；第二步，在氬氣做保護氣（氬氣不參加反應(yīng)）的環(huán)境中，用過量的金屬鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)制得金屬鈦，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　．                       

Answer 1

【考點】有關(guān)元素化合價的計算；常見元素與常見原子團的化合價；書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式．                                            

【專題】課本知識同類信息；壓軸實驗題；化學(xué)式的計算．               

【分析】根據(jù)化合價原則可以計算出鈦的化合價．                       

根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法可以寫出相關(guān)的化學(xué)方程式．                 

【解答】解：設(shè)TiO₂中鈦的化合價為x．則                         

x+（﹣2）×2=0                                              

解得x=+4                                                   

由“在高溫時，將金紅石、炭粉混合并通入氯氣（Cl₂）制得TiCl₄和一種可燃性氣體”可知：         

反應(yīng)物是金紅石、碳粉和氯氣，生成物是四氯化鈦和一氧化碳，條件是高溫．           

因此第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2C0．        

由“在氬氣做保護氣（氬氣不參加反應(yīng)）的環(huán)境中，用過量的金屬鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)制得金屬鈦”可知：                                           

反應(yīng)物是四氯化鈦和金屬鎂，生成物是鈦和氯化鎂，條件是高溫．         

因此第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti．           

故答案為：+4；TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2C0；2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti．          

【點評】本題主要考查有關(guān)化合價的計算和化學(xué)方程式的書寫，難度稍大．