Question

【題目】鈦合金材料在航海航天等工業(yè)有十分重要的用途。鈦（Ti）常溫下與酸、堿均不反應(yīng)，但高溫下能被空氣氧化。由鈦鐵礦（主要成分是FeO和TiO2）提取金屬鈦的主要工藝流程如圖所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）步驟①發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其氧化劑是___________。

（2）步驟②中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________________________。

（3）步驟③需在氬氣環(huán)境中進(jìn)行，目的是__________________________________________。

（4）金屬鈦中常混有少量鎂，提純時(shí)可用稀硫酸除去少量的鎂，其理由是___________________________________________________________。

Answer 1

【答案】FeO 防止鈦、鎂在高溫下被空氣氧化(或防止金屬被空氣氧化) 鈦(Ti)常溫下與酸、堿均不反應(yīng)，鎂能與稀硫酸反應(yīng)(回答合理可給分)

【解析】

根據(jù)流程圖可知，鈦鐵礦（主要成分是FeO和TiO2），與C在高溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Fe，說(shuō)明C只還原了FeO。TiO2在高溫下與C和Cl2反應(yīng)，生成TiCl4，然后加Mg高溫還原，得到Ti單質(zhì)。

（1）根據(jù)分析，步驟①中C還原了FeO，FeO是氧化劑；

（2）步驟②反應(yīng)物為TiO2、C、Cl2，生成物為TiCl4，C被氧化成CO，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為；

（3）由于Ti和Mg都是金屬，高溫下容易被空氣氧化，所以在氬氣環(huán)境中進(jìn)行可以防止Ti、Mg在高溫下被空氣氧化；

（4）由于鈦（Ti）常溫下與酸、堿均不反應(yīng)，加入的稀硫酸只與Mg反應(yīng)，反應(yīng)后可以過(guò)濾除去含有Mg的溶液。