Question

金属钛（Ti）具有熔点高、密度小、抗腐蚀、易于加工等优良性能，被誉为“未来的金属”．工业上以钛酸亚铁（FeTiO₃）等原料经过一系列反应制备纳米TiO₃和钛，主要生产过程如下：（其他产物已略去）

（1）反应①生成两种氯化物和一种有毒的氧化物气体，该气体的化学式是　　　　　　．

（2）反应②中的化学方程式是　　　　　　．

（3）纳米TiO₂中钛元素和化合价为　　　　　　价．

（4）反应①②③④中属于置换反应的是　　　　　　（填序号）

Answer 1

考点：

物质的相互转化和制备；有关元素化合价的计算；置换反应及其应用；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

专题：

物质的制备．

分析：

（1）根据质量守恒定律分析有毒的气体氧化物的化学式；

（2）根据四氯化钛和水在加热的条件下反应生成钛酸和盐酸进行分析；

（3）根据化合价代数和为零进行分析；

（4）根据生产过程中的反应特点分析判断．

解答：

解：（1）FeTiO₃和碳、氯气在高温的条件下反应生成四氯化钛和一种有毒的气体，该气体是一种氧化物，由质量守恒定律可知，该物质含有碳元素和氧元素，应是一氧化碳，化学式为：CO；

（2）反应②是四氯化钛和水在加热的条件下反应生成钛酸和盐酸，化学方程式为：TiCl₄+3H₂OH₂TiO₃+4HCl；

（3）在纳米TiO₂中氧元素显示﹣2价，所以钛元素的化合价是+4价；

（4）反应①是FeTiO₃和碳、氯气在高温的条件下反应生成四氯化钛和一氧化碳，不是置换反应，反应②是四氯化钛和水在加热的条件下反应生成钛酸和盐酸，不属于置换反应，反应③是钛酸在加热的条件下生成二氧化钛和水，属于分解反应，反应④是四氯化钛和镁在高温的条件下反应生成氯化镁和钛，属于置换反应，故选：④．

故答案为：（1）CO；

（2）TiCl₄+3H₂OH₂TiO₃+4HCl；

（3）+4；

（4）④．

点评：

化学与生产、生活是密不可分的，与生产、生活相关的知识也就成了考查热点之一，在学习中要注意理论联系实际，运用化学知识去解决实际问题．