题目内容

金属钛因为神奇的性能越来越引起人们关注，常温下钛不与非金属及强酸反应．加热时却可以和常见的非金属单质反应．地壳中的含钛矿石之一是金红石(TiO2)，目前大规模生产钛的方法是：

(1)使金红石与炭粉混合，在高温条件下反应，再通入氯气，制得TiCl4和一种可燃气体．该反应的化学方程式为：________________．

(2)在氩的气流中，高温下用过量的镁跟TiCl4反应制得金属钛，写出此反应式：________________．

(3)从上述反应后的混合物中分离出金属钛，请写出重要的分离步骤和相关化学方程式：________________．

答案：
解析：

　　(1)TiO2＋2Cl2Ti＋2MgCl2

　　(2)TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2

　　(3)Mg＋H2SO4MgSO4＋H2

　　MgCl2＋H2SO4MgSO4＋2HCl

　　向混合物中加入足量的稀硫酸，充分搅拌后过滤，用蒸馏水洗涤过滤后所得的固体．


练习册系列答案
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23、人类发展的历史进程中人们不断研制出各种不同的用具，制造用具的材料也在不断地发生变化，金属制品因其美观、耐用、轻便易成型而被人们广泛利用，请根据所学知识及生活知识参与有关金属制品探究．
（1）以下工具的制作过程中没有发生化学变化的是（
A
）
A．原始人制作石刀；B．冶炼青铜；C．炼铁
（2）请将以下金属材料的冶炼按年代的先后顺序排序
B．A．C
（填序号）．
A．铁；B．青铜；C．铝
从以上顺序可以看出，金属制品的出现顺序与
金属活动性
有关，那么金属钾的制得应排在
C
之后．
（3）金属区别于非金属的主要物理性质是，金属具有
金属光泽
，金属区别于非金属的主要化学特征是
良好的传热导电性
．在化学变化中金属原子通常表现为
延展性易失去电子
．
（4）孔雀石主要成分为碱式碳酸铜，经加热会发生反应：Cu2（OH）2CO3△2CuO+H2O+CO2↑，古代人们发现翠绿的孔雀石在森林大火中会变成红色的铜，请写出转化为铜的另一个反应方程式：
2CuO+2C═2Cu+CO2↑

（5）古代术士将炉甘石（主要成分为ZnCO3）与赤铜矿（Cu2O）、木炭放在炼炉中高温灼烧，炼出金光灿灿的“黄金”，被称为“炼石成金”．
①请你用学过的知识回答，真的可以“炼石成金”吗？
不能，在化学变化过程中元素种类不可能发生改变
．

②那么你认为这金光灿灿的金属是什么？它是怎么炼出来的？写出有关化学方程式
该金属可能是
铜锌合金
，炼出它的化学方程式为
ZnCO3═ZnO+CO2↑
、
2ZnO+C═2Zn+CO2↑
、
2Cu2O+C═4Cu+CO2↑
．
（6）到西汉时期我国的劳动人民又发明了“湿法炼铜”，在西汉刘安所著的《淮南万毕术》中就有“曾青得铁则化为铜”的记载（“曾青”是指铜的化合物），请用反应方程式表示其冶炼原理：
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4

（7）磁悬浮的核心技术得制备超导材料．有一种超导材料的化学式为Y2BaCu6O10，它是以YmOn、BaCO3和CuO为原料经研磨烧结而成．假设此过程中所有元素的化合价不变，试填写以下空白：
a．超导材料Y2BaCu6O10是由
四
种元素组成的，YmOn的化学式是：
Y2O3

b．在合成该超导材料的同时还生成-种产物，该物质是
CO2
（写化学式）．
金属的使用及冶炼历史也引起同学们极大兴趣，初三同学组织化学兴趣小组继续进行（8）（9）探究：
（8）首先他们收集大量有关钢铁的成语与民间谚语．其中有说明钢的性能比铁好的有
恨铁不成钢
，知道“百炼成钢”是指铁在高温条件下反复敲打发生的反应是：
C+O2═CO2
，从而了解钢与铁的机械性能不同是因为两者
含碳量不等
．
（9）钛（Ti）因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注．化学兴趣小组对Mg、Ti、Ag的金属活动性顺序进行探究．
[提出假设]a． Ti的金属活动性比Mg强；
b．Ti的金属活动性介于Mg和Ag之间．
[查阅资料]在相同条件下，金属与酸反应，产生气泡的速率越快，则该金属活动性越强．
[实验设计]同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象．
请回答：三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是
除去氧化膜利于直接反应
．
[实验现象]

[实验结论]原假设中
a
不正确，理由是
镁反应速率比钛快
．
[结论]用不同浓度的足量稀盐酸反应，是否也能得出同样结论？
否
，请说明理由
反应速率与反应物浓度有关

（10）小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验
结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图象（如图所示）．

两个图象中存在有错误的是
小红
的图象，判断错误的理由是
图象中Fe与Zn标反了，Zn的反应速率较Fe快
，
图象不同的原因是
小刚取的金属量较少，金属反应完，而小红取的酸量较少，酸完全反应完
．
由该实验可以得到的结论：
①金属与酸反应的速率与
金属活动性
有关．
②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与
相对原子质量
有关．
（11）将铁粉加到一定量的硝酸银、硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中，充分反应后过滤，在滤液中滴加盐酸，没有白色沉淀生成，则滤渣中一定有
Ag、Zn（NO3）2
，肯定滤液中有
Fe（NO3）2
．
（12）现一块铜合金，可能是黄铜（铜锌合金）、青铜（铜、锡合金）、白铜[铜、镍（Ni）合金]中的一
种，现欲测定其组成．
[查阅资料]Ⅰ．锌、锡、镍皆能与稀硫酸发生置换反应，生成+2价的金属离子；
Ⅱ．相对原子质量Zn-65，Sn一119，Ni一59．
[实验步骤及数据]取5g合金粉碎后放入烧杯中，将20g15%稀H2SO4分四次加入烧杯中充分反应后，测定剩余固体质量数据记录如下：

试求：①合金中铜的质量分数
64%
．②合金中另一金属为何种金属．
另一种金属为锌
．
29、钛（Ti） 因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注．化学兴趣小组对Mg、Ti、
Ag的金属活动性顺序进行实验探究．
实验设计：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象．
请回答：三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是：
去除金属表面的氧化膜
．
由上述实验现象可知三种金属的活动性由大到小的排列顺序是：
镁钛银
．
用不同浓度的足量稀盐酸反应，是否也能得出同样结论，请说明理由：
不能，酸液的浓度会影响金属与酸反应的速率
．
10、钛（Ti）因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注．某化学兴趣小组对Mg、Ti、Ag的金属活动性顺序进行探究．提出假设：a．Ti的金属活动性比Mg 强；b．Ti的金属活动性介于Mg和Ag之间．
查阅资料：在相同条件下，金属与酸反应，产生气泡的速度越快，则该金属活动性越强．
实验设计：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等质量分数的足量稀盐酸中，观察现象．
（1）三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是
①
（填序号）．
金属 Ti Mg Ag
实验现象 产生气泡速度缓慢 产生气泡速度快 无任何现象
①除去氧化膜，利于直接反应②使反应的金属温度相同，易反应③使表面光亮，易观察现
（2）根据下表中的实验现象填空：结论：三种金属的活动性由强到弱的顺序为
Mg＞Ti＞Ag
．
（3）上述实验设计中，如果所用盐酸的溶质质量分数不同，是否一定能够得出正确的结论？
否
（填“是”或“否”）．
15、金属钛（Ti）因为具有神奇的性能越来越来引起人们的关注，是航空、宇航、军工、电力等方面的必备原料．已知钛原子的相对原子质量为48，核电荷数为22，则其核外电子数为
22
，中子数为
26
．

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