Question

3．钛和钛合金被认为是 21 世纪的重要金属材料，他们具有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好等．以钛铁矿（主要成分为 FeTiO₃，同时含有少量的 Fe₂O₃、FeO等）为原料制 TiO₂，再由 TiO₂制金属 Ti 的工艺流程如下：

【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应．
（1）写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，该反应的基本类型是复分解反应．
（2）操作 2 的名称是过滤．
（3）工艺流程中，水解属于化学变化．
（4）工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和 TiCl₄反应的方法制备 Ti，氩气的作用是防止钛、镁在高温时被氧化．
（5）TiO₂可与焦炭、氯气在高温下反应，该反应中氯气和碳的质量按71：12的比例参加反应，反应的化学方程式为TiO₂+2Cl₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．

Answer 1

分析 （1）根据反应的原理、化学方程式的书写方法以及反应类型的判断方法来分析；
（2）根据分离混合物的方法来分析；
（3）根据是否生成新物质来分析；
（4）根据氩气的化学性质来分析解答；
（5）根据物质间的质量关系以及化学方程式的写法来分析．

解答 解：（1）钛铁矿中的氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应是由两种化合物相互交换成分生成了两种新的化合物，属于复分解反应；故填：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；复分解．
（2）操作2 是分离固体与液体的方法，是过滤操作；故填：过滤；
（3）水解过程中有新物质生成了，所以发生的属于化学变化；故填：化学；
（4）氩气是一种稀有气体，化学性质稳定，该反应在氩气的环境中进行就是利用了其化学性质稳定，防止了钛、镁在高温时被氧化；故填：防止钛、镁在高温时被氧化；
（5）反应中氯气和碳的质量按71：12的比例参加反应，即反应中氯气与碳的化学式前面的化学计量数之比为：$\frac{71}{71}：\frac{12}{12}$=1：1，则TiO₂与焦炭、氯气在高温下反应，生成四氯化钛和一氧化碳；故填：TiO₂+2Cl₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．

点评 本题属于信息给予题，考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识（质量守恒定律，化学式、化学方程式的书写等）进行分析问题、解决问题的能力．