Question

【题目】钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好等。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，同时含有少量的Fe2O3、FeO等)为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如图所示。

[查阅资料]钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。

（1）硫酸氧钛（TiOSO4）中钛元素的化合价_________。

（2）操作2的名称是_______；

（3）工艺流程中，水解属于_________（填“物理变化”或“化学变化”）；

（4）工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和TiCl4反应的方法制备Ti,同时生成MgCl2，该反应的基本类型属于_________；

（5）TiO2可与焦炭、氯气在高温下反应，该反应中氯气和碳的质量按71：12的比例参加反应，反应的化学方程式为__________________。

Answer 1

【答案】+4 过滤 化学变化 置换 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO

【解析】

（1）在硫酸氧钛（TiOSO4）中，氧元素显-2价，硫酸根离子显-2价，所以钛元素的化合价为+4；

（2）操作2是分离固体与液体的方法，是过滤操作；

（3）水解过程中有新物质生成了，所以发生的属于化学变化；

（4）氩气是一种稀有气体，化学性质稳定，该反应在氩气的环境中进行就是利用了其化学性质稳定，防止了钛、镁在高温时被氧化，在高温和氩气氛围中，金属镁和以TiCl4反应生成氯化镁和金属Ti，该反应属于置换反应；

（5）反应中氯气和碳的质量按71：12的比例参加反应，即反应中氯气与碳的化学式前面的化学计量数之比为：：=1：1，所以TiO2与焦炭、氯气在高温下反应，生成四氯化钛和一氧化碳，化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。