Question

【题目】钛是金属中的新秀,具有质轻、高强、耐蚀、耐热、无磁和耐超低温等一系列优良性能,以及形状记忆、超导、储氢、生物相容性等四大独特功能.含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
（1）Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第周期,第族.
（2）步骤①加铁的目的是;步骤②冷却的目的是.
（3）上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入处理.
（4）由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为: TiO2―→TiCl4 Ti
已知:①C(s)＋O2(g)===CO2(g);ΔH＝－393.5kJ/mol
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g);ΔH＝－566kJ/mol
③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g);ΔH＝＋141kJ/mol
则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝.
反应TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是.

Answer 1

【答案】
（1）4；ⅣB
（2）将Fe3＋全部转化为Fe2＋；使FeSO4·7H2O析出
（3）FeSO4·7H2O；石灰(或碳酸钙、废碱液等)
（4）＋30.5kJ/mol；保护金属Ti和Mg不与空气中的O2(或N2、CO2)发生反应
【解析】(1)由Ti的原子序数为22不难推知它位于第4周期第ⅣB族;(2)加Fe的目的是将Fe3＋转化为Fe2＋,冷却的目的是为了使FeSO4·7H2O析出;(3)以上过程中的副产物可被利用的是FeSO4·7H2O;考虑到成本和废物综合利用因素,含有硫酸的废液中应加入石灰或碳酸钙等,使其中的硫酸生成可利用的硫酸盐;(4)氩的化学性质很稳定,可以保护金属Ti和Mg不被空气中的O2氧化(Mg还能与CO2、N2发生反应)。