Question

鈦（Ti）因?yàn)榫哂性S多神奇的性能而越來(lái)越引起人們的關(guān)注．常溫下鈦不和非金屬、強(qiáng)酸等發(fā)生反應(yīng)，紅熱時(shí)卻跟許多常見(jiàn)非金屬單質(zhì)反應(yīng)．鈦是航天、軍工、電力等方面的必須原料．工業(yè)上以金紅石（TiO₂）為原料制取鈦的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式為：
I．金紅石、炭粉混合，在高溫條件下通入氯氣制得TiCl₄：
aTiO₂+bCl₂+cC

高溫  .

aTiCl₄+cCO
II．在氬氣的氣氛中，用過(guò)量鎂在高溫條件下與TiCl₄反應(yīng)制得金屬鈦：
TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂
以下關(guān)于反應(yīng) I、II的分析：①TiCl₄在反應(yīng) I中是氧化產(chǎn)物，在反應(yīng) II中是氧化劑；②反應(yīng) I和反應(yīng) II中的還原劑分別為碳和鎂；③可以確定a=1，b=c=2；④反應(yīng) II得到的金屬鈦中含有過(guò)量的Mg，冷至室溫后，可用鹽酸洗去未反應(yīng)的Mg；⑤在反應(yīng) I、II中，每生成19.2gTi，共轉(zhuǎn)移電子1.6mol．其正確的組合（　　）

A．①④

B．②③④

C．①②③④

D．②③④⑤

Answer 1

分析：①I(mǎi)中鈦元素在反應(yīng)物和生成物中化合價(jià)都是+4價(jià)，氯元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)，II中鈦元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?價(jià)；
②I中碳元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，II中鎂元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)；
③根據(jù)原子守恒判斷a、b、c的值；
④鎂和鹽酸反應(yīng)生成氫氣；
⑤根據(jù)鈦和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答：解：①在反應(yīng)I中，碳元素的化合價(jià)升高，碳單質(zhì)作還原劑，氯元素的化合價(jià)降低，氯氣作氧化劑，還原產(chǎn)物是TiCl₄；
在反應(yīng)II中，鈦元素的化合價(jià)降低，TiCl₄作氧化劑，所以TiCl₄在反應(yīng)I中是還原產(chǎn)物，在反應(yīng)II中是氧化劑，故錯(cuò)誤；
②C、Mg在反應(yīng)中反應(yīng)前后化合價(jià)都升高，所以均為還原劑，被氧化，故正確；
③根據(jù)反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)守恒知，

2a=c 2b=4a

所以

a=1 b=c=2

，故正確；
④鈦和鹽酸不反應(yīng)，鎂和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，所以可以用鹽酸除去多余的鎂，故正確；
⑤將方程式Ⅰ、Ⅱ相加得 TiO₂+2Cl₂+2C+2Mg=Ti+2CO+2MgCl₂ 轉(zhuǎn)移電子
                                      48g            8mol
                                      19.2g          3.2mol 
所以每生成19.2 g Ti，反應(yīng)I、II中共轉(zhuǎn)移3.2 mol e^-，故錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題有關(guān)概念的判斷、根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合原子守恒、各物理量之間的關(guān)系式來(lái)分析解答，難度不大．