Question

月球表面富含钛铁矿，钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”．我国四川省有大型钒钛磁铁矿，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：

①钛铁矿的主要成分是FeTiO₃（钛酸亚铁），其中钛的化合价为    价．
②TiCl₄在高温下与足量Mg反应生成金属Ti的化学方程式    ，该反应属于    （填基本反应类型）．
③上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，若在实验室提纯上述金属钛，可将其先加入    （填试剂名称）中，再    （填操作名称）．

Answer 1

【答案】分析：①根据钛酸亚铁的FeTiO₃化学式及化合物中元素化合价的代数和为0计算钛的化合价；
②根据TiCl₄在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，以及质量守恒定律书写方程式；根据反应物和生成物的种类考虑反应类型．
③根据上述生产过程中的操作判断得到的金属钛中混有少量金属杂质为镁，再根据钛和镁的化学性质判断除杂选择的试剂．
解答：①钛酸亚铁的化学式为FeTiO₃，因化合物中元素化合价的代数和为0，所以钛的化合价为0-（+2）-（-2）×3=+4；
②TiCl₄在高温下与足量Mg反应生成金属Ti根据质量守恒定律，还应有氯化镁，利用观察法配平即可；所以方程式是：2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti；反应物是一种单质与一种化合物反应，生成一种新的单质和一种新的化合物，所以反应类型为置换反应．
③根据上述生产过程中的操作判断得到的金属钛中混有少量金属杂质为镁，而钛不能与酸反应，镁能与酸反应，要除去镁，可加入稀盐酸进行过滤操作即可分离．
故答案为：①+4；②2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti；置换反应；③盐酸；过滤．
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．