Question

9．钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性远优于不锈钢等优良性能，被誉为“未来金属”．地球表面富含钛铁矿石，钛铁矿石的主要成分是FeTiO₃．
（1）已知FeTiO₃中钛的化合价为+4价，则铁的化合价为+2价．
（2）冶炼金属钛时，将铁铁矿石转化为下TiCl₄，TiCl₄再与Na在一定条件下反应生成Ti和NaCl．请写出后一步反应的化学方程式：TiCl₄+4Na$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$Ti+4NaCl（不要求标出反应条件），其反应类型是置换反应．
（3）在冶炼钛的同时，还得到金属铁，请举出铁的一种用途：建造桥梁．
（4）铁在空气中存放是易生锈，铁生锈与空气（氧气）和水分同时接触．

Answer 1

分析 （1）根据化合物中元素化合价的计算方法来分析；
（2）根据化学方程式的书写方法以及反应类型的判断方法来分析；
（3）根据铁的用途来分析；
（4）根据铁的锈蚀原理来分析．

解答 解：（1）设铁元素的化合价为x，根据化合物中各元素化合价的代数和为零的规律，可得x+4+（-2）×3=0；解之得x=+2．
故答案为：+2价．
（2）TiCl₄与Na在一定条件下能反应生成Ti和NaCl．用化学方程式表示为：TiCl₄+4Na$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$Ti+4NaCl，从反应前后各物质的种类来看，是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物．符合置换反应的特征．
故答案为：TiCl₄+4Na$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$Ti+4NaCl；置换反应．
（3）钢铁可以制作机床底座、建造桥梁、修建铁轨等．
故答案为：建造桥梁；
（4）铁生锈的条件是与空气（氧气）和水分同时接触，故答案为：空气（氧气）和水分同时接触．

点评 本题以一种金属矿物为切入点综合考查了化合价、化学方程式及金属的锈蚀方面的知识．