Question

1．2013年6月“蛟龙”号载人潜水器投入应用后，计划每年将有4至5个月的海上时间用于深海探矿．
（1）“蛟龙”号外壳是用特殊的钛铝合金材料制成，它可以在深海中承受700个大气压的压力．
①铝元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族．
②工业上可以用电解法或金属热还原法制金属钛．电解熔融的TiCl₄可以制得金属钛，则TiCl₄为离子化合物（填“离子”或“共价”）；在1070K 用熔融的镁在氩气中还原TiCl₄可得多孔的海绵钛，该反应的化学方程式2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;1070K\;}}{氩气}$Ti+2MgCl₂ ．
（2）锰结核中的黄铜矿（主要成分为CuFeS₂）是海洋矿物中的一种，它是制取铜及其化合物的主要原料之一．据报道，有一种名叫Thibacillus ferroxidans的细菌，在硫酸溶液中利用氧气可以将黄铜矿氧化成硫酸盐．若CuFeS₂中Fe的化合价为+2，试配平该反应的化学方程式：
4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂═4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①Al原子原子核外电子层数为3、最外层电子数为3；
②电解熔融的TiCl₄可以制得金属钛，TiCl₄在熔融状态下可以导电，属于离子化合物；
在1070K 用熔融的镁在氩气中还原TiCl₄可得多孔的海绵钛，即发生还原反应生成Ti与氯化镁；
（2）CuFeS₂中Fe元素化合价由+2升高为+3价，S元素化合价由-2价升高为+6价，总共升高17价，氧气中氧气化合价由0价降低为-2价，总降低4价，化合价升降最小公倍数为68，故CuFeS₂的系数为4、O₂的系数为17，再根据原子守恒配平．

解答 解：（1）①对应主族元素，周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数，Al原子原子核外电子层数为3、最外层电子数为3，则Al处于周期表中：第三周期ⅢA族，
故答案为：第三周期ⅢA族；
②电解熔融的TiCl₄可以制得金属钛，TiCl₄在熔融状态下可以导电，属于离子化合物；
在1070K 用熔融的镁在氩气中还原TiCl₄可得多孔的海绵钛，即发生还原反应生成Ti与氯化镁，反应方程式为：2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;1070K\;}}{氩气}$Ti+2MgCl₂ ，
故答案为：离子；2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;1070K\;}}{氩气}$Ti+2MgCl₂ ；
（2）CuFeS₂中Fe元素化合价由+2升高为+3价，S元素化合价由-2价升高为+6价，总共升高17价，氧气中氧气化合价由0价降低为-2价，总降低4价，化合价升降最小公倍数为68，故CuFeS₂的系数为4、O₂的系数为17，根据原子守恒配平后方程式为：4 CuFeS₂+2 H₂SO₄+17 O₂═4 CuSO₄+2 Fe₂（SO₄）₃+2 H₂O，
故答案为：4；2；17；4；2；2．

点评 本题考查氧化还原反应配平、结构与位置关系、信息获取与迁移应用等，掌握氧化还原反应常用配平方法．