题目内容

钛(Ti)因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,却可和常见的非金属单质反应.钛是航空,军工,电力等方面的必需原料.目前大规模生产钛的方法是:
第一步,金红石(主要成分TiO2),炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体.该反应的化学方程式为
 
.还原剂是
 
.
第二步,在氩气的气氛中,用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛.
①写出此反应的化学方程式
②如何由上述所得产物中获得金属钛 简述步骤并写出有关反应方程式.
考点:金属冶炼的一般原理,化学方程式的书写
专题:信息给予题
分析:根据题干提供的信息进行分析,金红石、炭粉混合在高温下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,则该气体为一氧化碳,在氩气的气氛中,用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛,同时生成氯化镁.
解答: 解:①金红石、炭粉混合在高温下通入氯气制得TiCl4和一氧化碳,该反应的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2 
 高温 
.
 
TiCl4+CO,故答案为:TiO2+2C+2Cl2 
 高温 
.
 
TiCl4+CO;
②在氩气的气氛中,用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛,同时生成氯化镁:TiCl4+2Mg 
  △  
.
 
2MgCl2+Ti,加入足量的盐酸除去过量金属镁,Mg+2HCl═MgCl2+H2↑过滤,并用蒸馏水洗涤固体得金属钛,
答:在氩气的气氛中,用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛,同时生成氯化镁:TiCl4+2Mg 
  △  
.
 
2MgCl2+Ti,加入足量的盐酸除去过量金属镁,Mg+2HCl═MgCl2+H2↑过滤,并用蒸馏水洗涤固体得金属钛.
点评:根据题意,题目旨在分析所给信息找出反应发生的过程,用化学方程式表示反应.解答此类问题时,主要抓住反应物、生成物和反应条件的辨别和分析,正确书写有关物质的化学式,一般配平过程不会太复杂.
练习册系列答案
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接触法制硫酸排放的尾气中,含少量的二氧化硫.
(1)为了测定尾气中二氧化硫的体积分数,取10.0L尾气(标准状况)缓慢通过足量的溴水,然后在此溶液中加入过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、干燥后称重为0.233g.则尾气中二氧化硫的体积分数为
 
.
(2)某研究小组用氨水吸收尾气中的SO2,再向吸收液中加入硫酸,制取高浓度的SO2气及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体.为测定所得固体样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的含量,现称取该样品四份,分别和80.0mL相同浓度的NaOH溶液混合,并加热到90℃左右,充分反应,使氨气全部逸出[设此时(NH4)2SO4和NH4HSO4均没发生自身的分解].测得有关实验数据如下表(气体体积均已折算为标准状况):
实验序号 样品质量/g 氢氧化钠溶液的体积/mL 氨气的体积/L
Ⅰ 14.8 80.0 3.36
Ⅱ 29.6 80.0 4.48
Ⅲ 44.4 80.0 2.24
Ⅳ 74.0 80.0 0.00
据此,请回答:(写出计算过程)
①当用7.4g该样品和80.0mL相同浓度的氢氧化钠溶液混合而进行同样的实验时,在标准状况下生成氨气的体积为
 
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②试计算该样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比
 
.
③欲计算实验所用的氢氧化钠溶液的物质的量浓度,则应选择序号
 
的实验数据,由此求得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为
 
.
(3)将尾气通入含有a mol NaOH的溶液中,充分反应,对此请画出n(Na2SO3)、n(NaHSO3)随尾气中n(SO2)的变化曲线.

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