Question

【題目】21世紀是欽的世紀。如下圖是利用欽白粉(TiO2)生產海綿欽(Ti)的一種工藝流程:

(1)反應I在800~900℃的條件下進行，除TiCl4外，還生成一種可燃性無色氣體，該反應的化學方程式為___________。

(2)回答下列問題:

①下圖為鎂元素的某種粒子結構示意圖，該圖表示(填字母)____________。

A.分子 B.原子 C.陽離子 D.陰離子

鎂原子在化學反應中容易失去電子，鎂是一種(填“活潑”或“不活潑”)__________金屬。除了能與氧氣反應，還可以與氮氣、二氧化碳等反應。

②已知氮化鎂中氮元素的化合價為－3價，氮化鎂的化學式為_____________。

(3)反應Ⅱ可獲得海綿欽，化學方程式表示為。該反應在下列哪種環境中進行_________(填字母)。

A.稀有氣體中 B.空氣中 C.氮氣中 D. CO2氣體中

(4)該工藝流程中，可以循環使用的物質有___________。

Answer 1

【答案】 C 活潑 Mg3N2 A Mg、Cl2

【解析】（1）由工藝流程圖及題中信息可知反應物為氯氣、二氧化鈦和焦炭，生成物為四氯化鈦和一種可燃性氣體，根據反應前后元素種類不變，可知此可燃性氣體是由碳元素和氧元素組成的一氧化碳，寫出反應的化學方程式即可；（2）①根據當質子數=核外電子數，為原子；當質子數＞核外電子數，為陽離子；當質子數＜核外電子數，為陰離子分析解答；②根據化合物化學式的書寫方法進行書寫即可；（3）根據題目中提供的鎂的化學性質進行分析解答；（4）根據利用鈦白粉（TiO2）生產海綿鈦（Ti）的一種工藝流程圖，分析可循環利用的物質。（1）由工藝流程圖及題中信息可知反應物為氯氣、二氧化鈦和焦炭，生成物為四氯化鈦和一種可燃性氣體，根據反應前后元素種類不變，可知此可燃性氣體是由碳元素和氧元素組成的一氧化碳，反應的化學方程式為：2Cl2+TiO2+2C高溫TiCl4+2CO；（2）①此粒子結構示意圖中質子數為12，核外電子數為10，質子數＞核外電子數，為陽離子，故選C；鎂原子在化學反應中容易失去電子，鎂是一種活潑金屬；②氮化鎂中氮元素的化合價為-3價，鎂元素顯+2價，氮化鎂的化學式為Mg3N2；（3）根據第（2）中的信息，鎂除了能與氧氣反應，還可以與氮氣、二氧化碳等反應，還能發生TiCl4+2Mg高溫Ti+2MgCl2，則該反應應在稀有氣體的環境中進行，故選A；（4）由工藝流程圖可知生成物中的鎂和氯氣（Mg、Cl2）可循環使用。