Question

2．钛（Ti）因为具有神奇的性能而被人们关注，常温下不和金属、盐酸和稀硫酸反应，加热时，即可与许多常见金属单质反应．钛是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料，地壳中含钛矿石称金红石（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得TiCl₄和一种可燃性气体，该步发生反应的化学方程式为：TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．
第二步：在氩气的气氛下，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为：2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;Ar\;}}{△}$2MgCl₂+Ti
②由上述所得产物中获得纯净的金属钛，其主要实验步骤是：
往产物中加入足量的盐酸充分反应后，再进行过滤、洗涤、烘干便可得金属钛．有关反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑．

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；
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；
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：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$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO，故答案为：TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO；
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$\frac{\underline{\;Ar\;}}{△}$2MgCl₂+Ti；
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纯净金属钛，故答案为：盐酸，Mg+2HCl=MgCl₂+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．