Question

【题目】金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”,钛的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀,是航海、化工、医疗上不可缺少的材料.钛铁矿(主要成分FeTiO3(钛酸亚铁),是工业上冶炼金属钛的主要原料,制备金属钛的一种工艺流程如图所示(部分产物略)。

（1） FeTiO3 (钛酸亚铁)中Ti元素的化合价为_____________；

（2）步骤(1)中生成的可燃性气体氧化物X为______________ (写出物质的化学式)。

（3）步骤(4)中在高温下与足量Mg反应生成金属Ti,此反应的化学方程式为_________________ ,该反应说明Mg与Ti的金属活动性强弱关系为:Mg______Ti (填“>”、“<”或“=”)。

（4）用上述冶炼方法得到的金属钛中会混有少量金属单质是____________(填化学式)。

（5）绿色化学提倡物料循环,以上流程中,可用于循环的物质除Cl2、Mg之外,还有_______________(填化学式) 。

Answer 1

【答案】+4COMg+TiClTi+2MgCl2>MgMgCl2

【解析】

（1）化合物中元素的化合价代数和为零，设钛的化合价为x，则（+2）+x+（-2）×3=0，x==+4，FeTiO3 (钛酸亚铁)中Ti元素的化合价为+4；
（2）据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，步骤(1)中生成的可燃性气体氧化物X为一氧化碳，化学式为CO；

（3）四氯化钛和镁在高温的条件下反应生成氯化镁和钛，化学方程式为：TlCl4+2Mg 2MgCl2+Ti，该反应说明Mg与Ti的金属活动性强弱关系为：Ti＜Mg；
（4）用上述冶炼方法得到的金属钛中会混有少量金属单质是剩余的镁；
（5）绿色化学的反应理念是原子利用率100%，没有有害物质生成，即要做到零排放，所以除金属钛外，该流程中存在可用于循环的物质除Cl2、Mg之外,还有MgCl2。