Question

钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性等优良性能，被誉为“未来金属”．钛铁矿石的主要成分是钛酸亚铁（FeTiO₃）．冶炼金属钛时，主要发生以下两个反应：
①2FeTiO₃+6C+7Cl₂

高温  .

2X+2TiCl₄+6CO   ②TiCl₄+2Mg

Ar800℃  .

Ti+2MgCl₂
下列有关说法正确的是（　　）

• A、钛酸亚铁中Ti显+3价
• B、反应②需在氩气环境中进行，这里氩气作催化剂
• C、①式中“X”的化学式为FeCl₂
• D、经过上述两步反应炼得的钛即为纯净物

Answer 1

考点：常见金属的冶炼方法,纯净物和混合物的判别,有关元素化合价的计算,质量守恒定律及其应用

专题：金属与金属材料

分析：A、根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合钛酸亚铁的化学式进行判断．
B、根据氩气属于稀有气体，化学性质很不活泼，进行分析判断．
C、由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式．
D、纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质．

解答：解：A、钛酸亚铁中铁元素显+2价，氧元素显-2价，设钛元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）+x+（-2）×3=0，则x=+4价，故选项说法错误．
B、反应②需在氩气环境中进行，这里氩气是作为保护气，防止高温下镁与空气中的氧气等发生反应，不是作催化剂，故选项说法错误．
C、根据反应的化学方程式2FeTiO₃+6C+7Cl₂

高温  .

2X+2TiCl₄+6CO，反应物中铁、钛、氧、碳、氯原子个数分别为2、2、6、6、14，反应后的生成物中铁、钛、氧、碳、氯原子个数分别为0、2、6、6、8，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X中含有2个铁原子和6个氯原子，则每个X分子由1个铁原子和3个氯原子构成，则物质X的化学式为FeCl₃，故选项说法错误．
D、经过两步反应炼得的钛是金属单质，属于纯净物，故选项说法正确．
故选：D．

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、利用化学反应前后原子守恒来确定物质的化学式的方法等是正确解答本题的关键．