金屬鈦及鈦的合金被認為是21世紀重要的金屬材料,地殼中的鈦礦石主要是金紅石(TiO2),TiO2中鈦的化合價是 .目前工業(yè)上制取鈦的方法是:第一步,在高溫時,將金紅石、炭粉混合并通入氯氣(Cl2)制得TiCl4和一種可燃性氣體,該反應的化學方程式是 ;第二步,在氬氣做保護氣(氬氣不參加反應)的環(huán)境中,用過量的金屬鎂在加熱條件下與TiCl4反應制得金屬鈦,該反應的化學方程式是 .
【答案】
分析:根據(jù)化合價原則可以計算出鈦的化合價.
根據(jù)化學方程式的書寫方法可以寫出相關的化學方程式.
解答:解:設TiO
2中鈦的化合價為x.則
x+(-2)×2=0
解得x=+4
由“在高溫時,將金紅石、炭粉混合并通入氯氣(Cl
2)制得TiCl
4和一種可燃性氣體”可知:
反應物是金紅石、碳粉和氯氣,生成物是四氯化鈦和一氧化碳,條件是高溫.
因此第一步反應的化學方程式為:TiO
2+2C+2Cl
2TiCl
4+2C0.
由“在氬氣做保護氣(氬氣不參加反應)的環(huán)境中,用過量的金屬鎂在加熱條件下與TiCl
4反應制得金屬鈦”可知:
反應物是四氯化鈦和金屬鎂,生成物是鈦和氯化鎂,條件是高溫.
因此第二步反應的化學方程式為:2Mg+TiCl
42MgCl
2+Ti.
故答案為:+4;TiO
2+2C+2Cl
2TiCl
4+2C0;2Mg+TiCl
42MgCl
2+Ti.
點評:本題主要考查有關化合價的計算和化學方程式的書寫,難度稍大.