Question

17．21世纪是钛的世纪．下面是利用钛白粉（TiO₂）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：

（1）回答下列问题；
①图为镁元素的某种微粒结构示意图，该图表示（填序号）C．
A．分子      B．原子      C．阳离子      D．阴离子
镁原子在化学反应中容易失去电子，镁是一种（填“活泼”或“不活泼”）活泼金属．除了能与氧气反应，还可以与氮气，二氧化碳等反应．
②已知氮化镁中氮元素的化合价为-3价，氮化镁的化学式为Mg₃N₂．
（2）反应Ⅰ在800～900℃的条件下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．
（3）反应II可获得海锦钛，化学方程式表示为TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．该反应的基本类型属于C反应（填序号）．
A．化合    B．分解     C．置换     D．复分解
该反应在下列哪种环境中进行A（填序号）．
A．稀有气体中      B．空气中   C．氮气中   D．CO₂气体中
（4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有Mg、Cl₂．

Answer 1

分析 （1）镁原子在反应中容易失去最外层的2个电子，形成带2个单位正电荷的镁离子；
化合物中元素化合价代数和为零；
（2）根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
（3）根据反应物、生成物种类可以判断反应类型；
（4）根据工艺流程可以循环使用的物质．

解答 解：（1）①图为镁元素的某种微粒结构示意图，该图表示镁离子，镁离子属于阳离子；
镁原子在化学反应中容易失去电子，镁是一种活泼金属．除了能与氧气反应，还可以与氮气，二氧化碳等反应．
故填：C；活泼．
②已知氮化镁中氮元素的化合价为-3价，镁元素化合价是+2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，氮化镁的化学式为Mg₃N₂．
故填：Mg₃N₂．
（2）反应Ⅰ在800～900℃的条件下进行，还生成一种可燃性无色气体一氧化碳，该反应的化学方程式为：TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．
故填：TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．
（3）TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂中，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应；
镁是一种活泼金属．除了能与氧气反应，还可以与氮气，二氧化碳等反应，因此该反应在稀有气体中进行．
故填：C；A．
（4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有Mg、Cl₂．
故填：Mg、Cl₂．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．