Question

“辽宁号”航空母舰，是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰，制造航空母舰使用大量合金材料（如铁合金、铜合金和钛合金等）．请回答下列问题：
钛（Ti）因其硬度大、熔点高，常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良性能而被认为是本世纪的重要金属材料．由钛铁矿（主要成分是FeO和TiO₂）提取金属钛的主要工艺流程如图：
①上述流程中的TiO₂中钛元素的化合价是

 

．
②步骤Ⅰ中，钛铁矿中的FeO和碳在高温的条件下反应生成二氧化碳和铁，该反应的化学方程式为

 

．
③步骤Ⅱ中，TiO₂、炭粉混合物在高温条件下通入氯气（Cl₂）制得TiCl₄和一种可燃性气体，该气体是

 

．
④步骤Ⅲ反应所得金属钛中含有少量的金属镁．若要除去金属钛中的镁，可选用的试剂是

 

．充分反应后，再通过

 

（填操作名称）、洗涤、干燥即可．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,金属的化学性质,有关元素化合价的计算,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的制备

分析：①根据在化合物中正负化合价代数和为零考虑；
②根据化学方程式的写法考虑
根据质量守恒定律求可燃性气体；
④根据镁与酸反应，钛不能与酸反应，再通过过滤进行分离即可．

解答：解：）①设钛的化合价为x则：x+（-2）×2=0，解得x=+4；
②反应物是FeO和碳，生成物是二氧化碳和铁，用观察法配平，反应条件是高温，所以方程式是：2FeO+C

高温  .

2Fe+CO₂↑；
③根据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变，还缺少碳元素和氧元素，因为属于可燃性气体，所以是一氧化碳；
④镁与酸反应，钛不能与酸反应，除去金属钛中的镁时，加入足量的稀盐酸或稀硫酸，反应完毕，过滤就可以除去镁，洗涤、干燥，得到纯钛金属．
故答案为：
①+4；
②2FeO+C

高温  .

2Fe+CO₂↑；
③CO；
④稀盐酸或稀硫酸；过滤．

点评：解答本题关键是要熟悉金属活动性顺序，并能灵活运用解决实际问题，知道化学方程式的书写方法和注意事项．