Question

钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，是航空、军工、电力等方面的必需材料，被誉为“空间金属”和“深海金属”。

(1)钛和钛的合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是________。

A．用来做保险丝                         B．用于制造航天飞机

C．用来制造人造骨                        D．用于制造船舶

(2)常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时，却可与常见的非金属单质反应。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、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。该反应的化学方程式：______________________，该反应的还原剂是 ________________________________________________________________________。

第二步：在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛。

简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤____________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)A

(2)TiO₂＋2C＋2Cl₂TiCl₄＋2CO　碳

加入足量盐酸，除去过量镁、MgCl₂，过滤，洗涤

【解析】

试题分析：(1)物质的性质决定其用途，应结合题干所给的有关性质的信息来分析。由题干知钛和钛合金的熔点高，不能用来做保险丝；其密度小、熔点高，可塑性好，可用于制造飞机及船舶，与人体有很好的“相容性”可制造人造骨。

(2)第一步得到的可燃性气体应是CO，结合原子守恒及电子转移守恒，化学方程式应为TiO₂＋2C＋2Cl₂TiCl₄＋2CO，该反应中，碳元素化合价升高，C作还原剂；第二步应为镁置换钛的反应，化学方程式为TiCl₄＋2MgTi＋2MgCl₂，所得产物含杂质镁(镁过量)、MgCl₂，利用钛不与强酸反应，应加足量盐酸除去过量杂质镁、MgCl₂，过滤即得钛。

考点：考查合金的应用、金属的冶炼、氧化还原反应的有关判断以及方程式的书写

点评：该题是高考中的常见题型和考点，属于中等难度试题的考查，试题基础性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的答题能力。