Question

【題目】金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”,鈦的硬度大、熔點高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕,是航海、化工、醫療上不可缺少的材料.鈦鐵礦(主要成分FeTiO3(鈦酸亞鐵),是工業上冶煉金屬鈦的主要原料,制備金屬鈦的一種工藝流程如圖所示(部分產物略)。

（1） FeTiO3 (鈦酸亞鐵)中Ti元素的化合價為_____________；

（2）步驟(1)中生成的可燃性氣體氧化物X為______________ (寫出物質的化學式)。

（3）步驟(4)中在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti,此反應的化學方程式為_________________ ,該反應說明Mg與Ti的金屬活動性強弱關系為:Mg______Ti (填“>”、“<”或“=”)。

（4）用上述冶煉方法得到的金屬鈦中會混有少量金屬單質是____________(填化學式)。

（5）綠色化學提倡物料循環,以上流程中,可用于循環的物質除Cl2、Mg之外,還有_______________(填化學式) 。

Answer 1

【答案】+4COMg+TiClTi+2MgCl2>MgMgCl2

【解析】

（1）化合物中元素的化合價代數和為零，設鈦的化合價為x，則（+2）+x+（-2）×3=0，x==+4，FeTiO3 (鈦酸亞鐵)中Ti元素的化合價為+4；
（2）據質量守恒定律可知，反應前后元素的種類不變，步驟(1)中生成的可燃性氣體氧化物X為一氧化碳，化學式為CO；

（3）四氯化鈦和鎂在高溫的條件下反應生成氯化鎂和鈦，化學方程式為：TlCl4+2Mg 2MgCl2+Ti，該反應說明Mg與Ti的金屬活動性強弱關系為：Ti＜Mg；
（4）用上述冶煉方法得到的金屬鈦中會混有少量金屬單質是剩余的鎂；
（5）綠色化學的反應理念是原子利用率100%，沒有有害物質生成，即要做到零排放，所以除金屬鈦外，該流程中存在可用于循環的物質除Cl2、Mg之外,還有MgCl2。