Question

金属钛及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料，地壳中的钛矿石主要是金红石（TiO₂），TiO₂中钛的化合价是　　．目前工业上制取钛的方法是：第一步，在高温时，将金红石、炭粉混合并通入氯气（Cl₂）制得TiCl₄和一种可燃性气体，该反应的化学方程式是　　；第二步，在氩气做保护气（氩气不参加反应）的环境中，用过量的金属镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛，该反应的化学方程式是　　．                       

Answer 1

【考点】有关元素化合价的计算；常见元素与常见原子团的化合价；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．                                            

【专题】课本知识同类信息；压轴实验题；化学式的计算．               

【分析】根据化合价原则可以计算出钛的化合价．                       

根据化学方程式的书写方法可以写出相关的化学方程式．                 

【解答】解：设TiO₂中钛的化合价为x．则                         

x+（﹣2）×2=0                                              

解得x=+4                                                   

由“在高温时，将金红石、炭粉混合并通入氯气（Cl₂）制得TiCl₄和一种可燃性气体”可知：         

反应物是金红石、碳粉和氯气，生成物是四氯化钛和一氧化碳，条件是高温．           

因此第一步反应的化学方程式为：TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2C0．        

由“在氩气做保护气（氩气不参加反应）的环境中，用过量的金属镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛”可知：                                           

反应物是四氯化钛和金属镁，生成物是钛和氯化镁，条件是高温．         

因此第二步反应的化学方程式为：2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti．           

故答案为：+4；TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2C0；2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti．          

【点评】本题主要考查有关化合价的计算和化学方程式的书写，难度稍大．