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(2009?东城区二模)金属钛(Ti)因为具有许多神奇的性能越来越引起人们的关注,被誉为“未来金属”.常温下钛不和非金属、强酸反应,加热至红热时,能与常见的非金属反应.工业上由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下:![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201203/47/d74f1271.png)
(1)钛铁矿的主要成分是FeTiO3(钛酸亚铁),其中钛的化合价为
(2)第②步反应中TiO2、炭粉混合物在高温条件下通入氯气(Cl2)制得TiCl4和一种可燃性气体,该气体是
(3)第③步反应是在氩气的环境中,用过量的镁在高温的条件下与TiCl4反应制得金属钛.此反应的化学方程式为
(4)如何在第③步反应后的产物中获得金属钛?
①主要的操作方法是
②有关反应的化学方程式为
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201203/47/d74f1271.png)
(1)钛铁矿的主要成分是FeTiO3(钛酸亚铁),其中钛的化合价为
+4
+4
价.(2)第②步反应中TiO2、炭粉混合物在高温条件下通入氯气(Cl2)制得TiCl4和一种可燃性气体,该气体是
CO
CO
.(3)第③步反应是在氩气的环境中,用过量的镁在高温的条件下与TiCl4反应制得金属钛.此反应的化学方程式为
2Mg+TiCl4
2MgCl2+Ti
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2Mg+TiCl4
2MgCl2+Ti
,该反应属于
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置换
置换
反应.(4)如何在第③步反应后的产物中获得金属钛?
①主要的操作方法是
向上述产物中加入足量盐酸(或稀硫酸),充分反应后过滤,洗涤干燥.
向上述产物中加入足量盐酸(或稀硫酸),充分反应后过滤,洗涤干燥.
;②有关反应的化学方程式为
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑(或Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑)
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑(或Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑)
.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.
(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:(1)钛铁矿的主要成分是FeTiO3(钛酸亚铁),根据化合物中正负化合价的代数和为0,铁元素为+2价,氧元素为-2价,所以钛的化合价为+4价.
(2)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
TiCl4+2CO,故答案为:CO
(3)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,故答案为:2Mg+TiCl4
2MgCl2+Ti;反应物是一种单质和一种化合物,生成物是另一种单质和另一种化合物,属于置换反应.
(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,因镁能与盐酸反应,则可将钛中的镁除去而得到.
故答案为:常温下用稀盐酸(或稀硫酸)除去过量的Mg,然后过滤,用蒸馏水洗涤滤出的固体即可得纯净金属钛.化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑(或Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑)
(2)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
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(3)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,故答案为:2Mg+TiCl4
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(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,因镁能与盐酸反应,则可将钛中的镁除去而得到.
故答案为:常温下用稀盐酸(或稀硫酸)除去过量的Mg,然后过滤,用蒸馏水洗涤滤出的固体即可得纯净金属钛.化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑(或Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑)
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.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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