题目内容
钛(Ti)因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注.常温下钛不和非金属、强酸等发生反应,红热时却跟许多常见非金属单质反应.钛是航天、军工、电力等方面的必须原料.工业上以金红石(TiO2)为原料制取钛的有关化学反应方程式为:
I.金红石、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl4:
aTiO2+bCl2+cC
aTiCl4+cCO
II.在氩气的气氛中,用过量镁在高温条件下与TiCl4反应制得金属钛:
TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2
以下关于反应 I、II的分析:①TiCl4在反应 I中是氧化产物,在反应 II中是氧化剂;②反应 I和反应 II中的还原剂分别为碳和镁;③可以确定a=1,b=c=2;④反应 II得到的金属钛中含有过量的Mg,冷至室温后,可用盐酸洗去未反应的Mg;⑤在反应 I、II中,每生成19.2gTi,共转移电子1.6mol.其正确的组合( )
I.金红石、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl4:
aTiO2+bCl2+cC
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II.在氩气的气氛中,用过量镁在高温条件下与TiCl4反应制得金属钛:
TiCl4+2Mg
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以下关于反应 I、II的分析:①TiCl4在反应 I中是氧化产物,在反应 II中是氧化剂;②反应 I和反应 II中的还原剂分别为碳和镁;③可以确定a=1,b=c=2;④反应 II得到的金属钛中含有过量的Mg,冷至室温后,可用盐酸洗去未反应的Mg;⑤在反应 I、II中,每生成19.2gTi,共转移电子1.6mol.其正确的组合( )
分析:①I中钛元素在反应物和生成物中化合价都是+4价,氯元素化合价由0价变为-1价,II中钛元素化合价由+4价变为0价;
②I中碳元素化合价由0价变为+2价,II中镁元素化合价由0价变为+2价;
③根据原子守恒判断a、b、c的值;
④镁和盐酸反应生成氢气;
⑤根据钛和转移电子之间的关系式计算.
②I中碳元素化合价由0价变为+2价,II中镁元素化合价由0价变为+2价;
③根据原子守恒判断a、b、c的值;
④镁和盐酸反应生成氢气;
⑤根据钛和转移电子之间的关系式计算.
解答:解:①在反应I中,碳元素的化合价升高,碳单质作还原剂,氯元素的化合价降低,氯气作氧化剂,还原产物是TiCl4;
在反应II中,钛元素的化合价降低,TiCl4作氧化剂,所以TiCl4在反应I中是还原产物,在反应II中是氧化剂,故错误;
②C、Mg在反应中反应前后化合价都升高,所以均为还原剂,被氧化,故正确;
③根据反应前后各元素的原子个数守恒知,
所以
,故正确;
④钛和盐酸不反应,镁和盐酸反应生成氢气,所以可以用盐酸除去多余的镁,故正确;
⑤将方程式Ⅰ、Ⅱ相加得 TiO2+2Cl2+2C+2Mg=Ti+2CO+2MgCl2 转移电子
48g 8mol
19.2g 3.2mol
所以每生成19.2 g Ti,反应I、II中共转移3.2 mol e-,故错误.
故选B.
在反应II中,钛元素的化合价降低,TiCl4作氧化剂,所以TiCl4在反应I中是还原产物,在反应II中是氧化剂,故错误;
②C、Mg在反应中反应前后化合价都升高,所以均为还原剂,被氧化,故正确;
③根据反应前后各元素的原子个数守恒知,
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④钛和盐酸不反应,镁和盐酸反应生成氢气,所以可以用盐酸除去多余的镁,故正确;
⑤将方程式Ⅰ、Ⅱ相加得 TiO2+2Cl2+2C+2Mg=Ti+2CO+2MgCl2 转移电子
48g 8mol
19.2g 3.2mol
所以每生成19.2 g Ti,反应I、II中共转移3.2 mol e-,故错误.
故选B.
点评:本题有关概念的判断、根据方程式进行计算等知识点,结合原子守恒、各物理量之间的关系式来分析解答,难度不大.
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