Question

钛（Ti）因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，加热时，却可与许多常见非金属单质反应，钛时航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料，地壳中含钛矿石之一称金红石（TiO₂）目前大规模生产钛的方法是：
第一步：金红石、碳粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl₄ 和一种可燃性气体，该步发生的反应的化学方程式是：

TiO₂+2C+2Cl₂

高温  .

TiCl₄+2CO

．
第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛．
（1）此反应的化学方程式：

2Mg+TiCl₄

△   .

2MgCl₂+Ti

；
（2）反应后的固体混合物中除了含有金属钛，还有

镁和氯化镁

，用

稀盐酸或稀硫酸

溶解后经过滤、洗涤、干燥后可以得到纯净的金属钛．

Answer 1

分析：根据金红石的化学式，利用金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl₄和一种可燃性气体可推出气体并书写化学反应方程式；
（1）根据信息在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl₄反应，制得金属钛来书写化学反应方程式；
（2）根据常温下Ti不和非金属、强酸反应，而镁与稀盐酸反应，则利用盐酸处理后过滤来获得纯净金属钛．

解答：解：第一步：因金红石的化学式为TiO₂，由金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl₄和一种可燃性气体，根据元素守恒可推测可燃性气体为CO，则该反应为TiO₂+2C+2Cl₂

高温  .

TiCl₄+2CO，
第二步：（1）由过量的镁在加热条件下与TiCl₄反应，制得金属钛，则由元素守恒可知另一生成物为氯化镁，方程式为：2Mg+TiCl₄

△   .

2MgCl₂+Ti；
（2）因常温下Ti不和非金属、强酸反应，所得产物Ti中混有过量Mg，则除去镁可利用稀盐酸，因镁能与盐酸或稀硫酸反应，则可将钛中的镁除去而得到纯净金属钛；
故答案为：第一步：TiO₂+2C+2Cl₂ 

高温  .

 TiCl₄+2CO；
第二步：（1）2Mg+TiCl₄ 

△   .

 2MgCl₂+Ti；
（2）镁和氯化镁；稀盐酸或稀硫酸；

点评：本题利用信息来考查学生金属的冶炼，学生应注意利用习题中的信息把握好反应的条件、反应物、生成物等来完成化学反应方程式的书写．