Question

【題目】鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料，它們具有很多優良的性能，如熔點高，密度小，可塑性好等。以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，同時含有少量的Fe2O3、FeO等)為原料制TiO2，再由TiO2制金屬Ti的工藝流程如圖所示。

[查閱資料]鈦、鎂在高溫下與空氣中的氧氣、二氧化碳等反應。

（1）硫酸氧鈦（TiOSO4）中鈦元素的化合價_________。

（2）操作2的名稱是_______；

（3）工藝流程中，水解屬于_________（填“物理變化”或“化學變化”）；

（4）工業上常在高溫和氬氣氛圍中，用金屬鎂和TiCl4反應的方法制備Ti,同時生成MgCl2，該反應的基本類型屬于_________；

（5）TiO2可與焦炭、氯氣在高溫下反應，該反應中氯氣和碳的質量按71：12的比例參加反應，反應的化學方程式為__________________。

Answer 1

【答案】+4 過濾 化學變化 置換 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO

【解析】

（1）在硫酸氧鈦（TiOSO4）中，氧元素顯-2價，硫酸根離子顯-2價，所以鈦元素的化合價為+4；

（2）操作2是分離固體與液體的方法，是過濾操作；

（3）水解過程中有新物質生成了，所以發生的屬于化學變化；

（4）氬氣是一種稀有氣體，化學性質穩定，該反應在氬氣的環境中進行就是利用了其化學性質穩定，防止了鈦、鎂在高溫時被氧化，在高溫和氬氣氛圍中，金屬鎂和以TiCl4反應生成氯化鎂和金屬Ti，該反應屬于置換反應；

（5）反應中氯氣和碳的質量按71：12的比例參加反應，即反應中氯氣與碳的化學式前面的化學計量數之比為：：=1：1，所以TiO2與焦炭、氯氣在高溫下反應，生成四氯化鈦和一氧化碳，化學方程式為：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。