题目内容
钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一为金红石(TiO2)，目前大规模生产Ti的方法是：
第一步：金红石、炭粉混合物在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为____________________，该反应的还原剂为________。
第二步：在氩气的气氛中，用过量的Mg在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)写出此反应的化学方程式：____________________________。
(2)如何由上述所得的产物中获取金属钛？简述实验步骤并写出有关的化学方程式。
________________________________________________________________________________
【答案】
TiO2＋2C＋2Cl2
TiCl4＋2CO 炭粉
(1)TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2
(2)实验步骤：在反应后的混合物中加入足量的盐酸除去剩余的镁，过滤，并用蒸馏水洗涤固体即得金属钛。
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
【解析】由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一的TiCl4，可知另一产物为碳的氧化物，又知该气体可燃，故为CO。显然Ti元素的化合价不变，而Cl元素的化合价降低，化合价升高的元素为碳元素，因而反应物炭粉为还原剂。利用上述思路可得镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2。因反应中镁是过量的，故在反应所得的混合物中提取钛必须除去镁粉和MgCl2，加足量的盐酸可除去镁，之后过滤，将滤渣用水洗涤可得钛。
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