Question

2014年3月8日凌晨，马来西亚航空公司一架载有239人（其中154名中国人）的客机在飞往北京的途中忽然失踪，引起来全世界的关注，目前多个国家正在全力搜索中，其中飞机“黑匣子”（名为航空飞行记录器）是搜寻的重点之一．
（1）制取“黑匣子”的材料之一是金属钛，钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性远优于不锈钢等优良性能，地球表面富含钛铁矿石，钛铁矿石的主要成分是FeTiO₃．请回答：已知FeTiO₃中，钛的化合价为+4价，则铁的化合价为

 

．冶炼金属钛时可分为两步：①将铁铁矿石转化为下TiCl₄，②将TiCl₄再与Na在“一定条件”下反应生成Ti 和NaCl．请写出②中反应的化学方程式：

 

（2）硅也是制取“黑匣子”某些材料的重要元素，自然界中硅元素主要存在于石英砂（主要成分是

 

），制取纯硅首先是用二氧化硅和碳在高温下反应得到一氧化碳和硅，写出该反应的化学方程式：

 

．

Answer 1

分析：（1）根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合钛铁矿石的主要成分的化学式进行解答．
根据题意，将TiCl₄再与Na在“一定条件”下反应生成Ti 和NaCl，写出反应的化学方程式即可．
（2）石英砂的主要成分是二氧化硅，制取纯硅首先是用二氧化硅和碳在高温下反应得到一氧化碳和硅，写出反应的化学方程式即可．

解答：解：（1）已知FeTiO₃中，钛的化合价为+4价，氧元素显-2价，设铁元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（+4）+（-2）×3=0，则x=+2价．
将TiCl₄再与Na在“一定条件”下反应生成Ti 和NaCl，反应的化学方程式为：4Na+TiCl₄

一定条件  .

Ti+4NaCl．
（2）石英砂的主要成分是二氧化硅，其化学式为：SiO₂；制取纯硅首先是用二氧化硅和碳在高温下反应得到一氧化碳和硅，反应的化学方程式为：2C+SiO₂

高温  .

Si+2CO↑．
故答案为：（1）+2；4Na+TiCl₄

一定条件  .

Ti+4NaCl；（2）SiO₂；2C+SiO₂

高温  .

Si+2CO↑．

点评：本题难度不大，掌握利用化合价的原则计算指定元素的化合价的方法、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键．