Question

【题目】金属钛是重要的航天、航海材料，钛因其硬度大，熔点高，常温下不和非金属、强酸反应，被誉为“未来金属．”由钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）、焦炭、氧气为原料，提取金属钛的主要工艺过程一般需要经过三个阶段：

（1）反应前需要将钛酸亚铁和焦炭磨成粉末状的原因是______；钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为______价．

（2）反应①中焦炭除了作还原剂还原金属矿物外，另一个重要作用是______．

（3）反应②中TiO2与C、Cl2在高温下反应，生成TiCl4和一种有毒气体，该气体是一种氧化物，其化学式为______．

（4）高温条件下，镁可以与TiCl4发生置换反应制得金属钛，请写出此反应的化学方程式______．

（5）如何从反应③后的固体中获得金属钛：______．

Answer 1

【答案】为了增大反应物之间的接触面积 +4 作燃料，提供反应所需要的能量 CO TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti 向固体中加入足量稀盐酸（或稀硫酸），充分反应后过滤，洗涤，干燥

【解析】

（1）反应前将钛酸亚铁和焦炭磨成粉末状是为了增大反应物之间的接触面积；钛酸亚铁的化学式为FeTiO3，其中铁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，因化合物中元素化合价的代数和为0，设钛的化合价为x，则（+2）+x+（-2）×3=0，解得x=+4；

（2）碳燃烧时会释放出大量的热，为化学反应的进行提供了能量；故填：作燃料，提供反应所需要的能量；

（3）Ti2O2与C、Cl2在高温下反应，生成TiCl4和一种有毒气体，该气体是一种氧化物，该气体是一氧化碳；

（4）根据题中信息，镁与TiCl4在高温条件下反应生成金属钛和氯化镁，该反应的化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2；

（5）钛常温下不和强酸反应，而铁与酸能反应，所以从反应③后的固体（铁和钛的混合物）中获得金属钛的方法是向固体中加入足量稀盐酸（或稀硫酸），充分反应后过滤，洗涤，干燥。