Question

18．21世纪是钛的世纪．如图是利用钛白粉（TiO₂）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：

（1）反应Ⅰ在800～900℃的条件下进行，除TiCl₄外，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；
（2）回答下列问题；
①图为镁元素的某种粒子结构示意图，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
（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）高温条件下，二氧化钛和碳、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳；
（2）原子失去电子后形成带正电荷的阳离子；
化合物中元素化合价代数和为零；
（3）因为高温条件下镁能和氧气、氮气，二氧化碳等反应，因此该反应在稀有气体环境中进行；
（4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有镁和氯气．

解答 解：（1）高温条件下，二氧化钛和碳、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳，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．
（2）①图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示带2个单位正电荷的镁离子，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．
②已知氮化镁中氮元素的化合价为-3价，镁元素的化合价是+2，根据化合物为零可知氮化镁的化学式为Mg₃N₂．
故填：C；活泼；Mg₃N₂．
（3）因为高温条件下镁能和氧气、氮气，二氧化碳等反应，因此该反应在稀有气体环境中进行．
故填：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 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．