Question

【题目】金属钛（Ti）因具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，被誉为“未来金属“。常温下钛不和非金属、强酸反应，加热至红热时，能与常见的非金属反应。工业上由钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取金属钛的主要工艺过程如图：

（1）反应前将钛酸亚铁和焦炭磨成粉末状的原因是_____。

（2）TiO2与C、Cl2在高温下反应，生成TiCl4和一种有毒气体，该气体是一种氧化物，其化学式为_____。

（3）写出步骤③中（Ar起保护气作用）在高温时生成金属钛的化学反应方程式_____，该反应的基本类型为_____。

（4）今年来，工业上用电解熔融的TiO2来制取金属钛获得成功，从能量的角度分析，工业利用该方法制备金属Ti的缺点是_____。

（5）如何从反应③后的固体中获得金属钛：_____。

Answer 1

【答案】为了增大反应物之间的接触面积，使反应更充分 CO TiCl4+2MgTi+2MgCl2 置换反应 需要消耗大量的电能 向固体中加入足量盐酸(或稀硫酸)，充分反应后过滤，洗涤，干燥

【解析】

四氯化钛和镁高温生成钛和氯化镁，二氧化钛和碳和氯气高温生成四氯化钛和一氧化碳，镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气。

（1）反应前将钛酸亚铁和焦炭磨成粉末状的原因是为了增大反应物之间的接触面积，使反应更充分。

（2）TiO2与C、Cl2在高温下反应，生成TiCl4和一种有毒气体，该气体是一种氧化物，则氧化物是一氧化碳，故化学式为CO。

（3）步骤③中（Ar起保护气作用）在高温时生成金属钛的反应是四氯化钛和镁高温生成钛和氯化镁，反应的化学反应方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2，反应符合一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，故该反应的基本类型为置换反应。

（4）从能量的角度分析，工业利用该方法制备金属Ti的缺点是需要消耗大量的电能。

（5）常温下Ti不和非金属、强酸反应，所得产物Ti中混有过量Mg，则除去镁可利用稀盐酸或稀硫酸，镁能与盐酸或稀硫酸反应，则可将钛中的镁除去，充分反应后过滤，洗涤，干燥获得金属钛，故从反应③后的固体中获得金属钛的方法是向固体中加入足量盐酸(或稀硫酸)，充分反应后过滤，洗涤，干燥。