Question

1．2013年6月“蛟龍”號(hào)載人潛水器投入應(yīng)用后，計(jì)劃每年將有4至5個(gè)月的海上時(shí)間用于深海探礦．
（1）“蛟龍”號(hào)外殼是用特殊的鈦鋁合金材料制成，它可以在深海中承受700個(gè)大氣壓的壓力．
①鋁元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族．
②工業(yè)上可以用電解法或金屬熱還原法制金屬鈦．電解熔融的TiCl₄可以制得金屬鈦，則TiCl₄為離子化合物（填“離子”或“共價(jià)”）；在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl₄可得多孔的海綿鈦，該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;1070K\;}}{氬氣}$Ti+2MgCl₂ ．
（2）錳結(jié)核中的黃銅礦（主要成分為CuFeS₂）是海洋礦物中的一種，它是制取銅及其化合物的主要原料之一．據(jù)報(bào)道，有一種名叫Thibacillus ferroxidans的細(xì)菌，在硫酸溶液中利用氧氣可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽．若CuFeS₂中Fe的化合價(jià)為+2，試配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂═4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①Al原子原子核外電子層數(shù)為3、最外層電子數(shù)為3；
②電解熔融的TiCl₄可以制得金屬鈦，TiCl₄在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電，屬于離子化合物；
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl₄可得多孔的海綿鈦，即發(fā)生還原反應(yīng)生成Ti與氯化鎂；
（2）CuFeS₂中Fe元素化合價(jià)由+2升高為+3價(jià)，S元素化合價(jià)由-2價(jià)升高為+6價(jià)，總共升高17價(jià)，氧氣中氧氣化合價(jià)由0價(jià)降低為-2價(jià)，總降低4價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為68，故CuFeS₂的系數(shù)為4、O₂的系數(shù)為17，再根據(jù)原子守恒配平．

解答 解：（1）①對應(yīng)主族元素，周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)，Al原子原子核外電子層數(shù)為3、最外層電子數(shù)為3，則Al處于周期表中：第三周期ⅢA族，
故答案為：第三周期ⅢA族；
②電解熔融的TiCl₄可以制得金屬鈦，TiCl₄在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電，屬于離子化合物；
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl₄可得多孔的海綿鈦，即發(fā)生還原反應(yīng)生成Ti與氯化鎂，反應(yīng)方程式為：2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;1070K\;}}{氬氣}$Ti+2MgCl₂ ，
故答案為：離子；2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;1070K\;}}{氬氣}$Ti+2MgCl₂ ；
（2）CuFeS₂中Fe元素化合價(jià)由+2升高為+3價(jià)，S元素化合價(jià)由-2價(jià)升高為+6價(jià)，總共升高17價(jià)，氧氣中氧氣化合價(jià)由0價(jià)降低為-2價(jià)，總降低4價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為68，故CuFeS₂的系數(shù)為4、O₂的系數(shù)為17，根據(jù)原子守恒配平后方程式為：4 CuFeS₂+2 H₂SO₄+17 O₂═4 CuSO₄+2 Fe₂（SO₄）₃+2 H₂O，
故答案為：4；2；17；4；2；2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)配平、結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、信息獲取與遷移應(yīng)用等，掌握氧化還原反應(yīng)常用配平方法．