Question

【題目】工業上用鈦鐵礦(主要成分FeTi03)制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖所示(部分產物略)：

（1）鈦鐵礦的主要成分是鈦酸亞鐵(FeTiO3)，其中鈦元素的化合價為。
（2）反應①產生的CO是水煤氣的主要成分，它燃燒時的火焰呈色，檢驗CO2的化學方法是(書寫化學方程式)。
（3）在實驗室中進行步驟②操作，所需的玻璃儀器有、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度汁、尾接管、錐形瓶等。
（4）反應④屬于置換反應，它的化學方程式為 ， 該反應在氬氣中進行的原因是防止高溫下(填化學式，一種即可)與氧氣發生反應。
（5）綠色化學提倡物質循環利用。仔細觀察上述流程圖，回答：在以上流程中，可循環使用的物質是(填化學式，一種即可)。

Answer 1

【答案】
（1）+4
（2）藍,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）酒精燈
（4）2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2,Mg
（5）Cl2
【解析】（1）鈦酸亞鐵中鐵為+2價，氧為－2價，設鈦元素化合價為x，則（+2）+x+（－2）3＝0，則x=+4；（2）一氧化碳燃燒產生藍色火焰，生成二氧化碳，檢驗二氧化碳用澄清石灰水，二氧化碳能與氫氧化鈣反應產生碳酸鈣沉淀和水，反應方程式為Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；（3）步驟②為蒸餾操作，所需的玻璃儀器有酒精燈、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度汁、尾接管、錐形瓶等；（4）反應④屬于置換反應，它的化學方程式為2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2；氬氣化學性質穩定，所以該反應在氬氣中進行的原因是防止高溫下鈦或鎂等與氧氣發生反應；（5）氯化鎂分解除產生鎂外還產生氯氣，氯氣又是反應①的反應物，所以氯氣可循環使用。

根據元素化合價規律分析，單質中元素化合價為0，化合物中各元素化合價代數和為0，所以要計算化合物中某元素化合物時，先確定出其他元素的化合價，再根據化合價規律計算所求元素的化合價。根據二氧化碳的驗證方法分析，檢驗二氧化碳可用澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則為二氧化碳。