Question

鈦及其合金具有密度小，強(qiáng)度高，耐腐蝕等優(yōu)良性能，被廣泛用于航天、航空、航海、石油化工、醫(yī)藥等部門，因此，鈦被譽(yù)為第三金屬和戰(zhàn)略金屬。從鐵鈦礦提取金屬鈦（海綿鈦）的主要工藝過程如下：

（1）鈦鐵礦的主要成分是FeTiO₃,第一步發(fā)生的反應(yīng)：FeTiO₃+CTiO₂+Fe+CO↑,在FeTiO₃（鈦酸亞鐵）中，鈦的化合價(jià)為            。

（2）第二步：二氧化鈦在高溫下與焦炭、氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦和一氧化碳，寫出化學(xué)方程式：             ，還原產(chǎn)物是          。

（3）用鎂在高溫下還原四氯化鈦，該反應(yīng)的環(huán)境要求是     ；寫出化學(xué)方程式      。

（4）菱鎂礦（主要成分是碳酸鎂）煅燒后與焦炭混合在氯化器中高溫下通入氯氣生成氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到鎂。

①寫出菱鎂礦煅燒及氯化制取氯化鎂的化學(xué)方程式：                ；

②寫出電解熔融氯化鎂的電解方程式                    。

Answer 1

（1）+4價(jià)  （2）TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2CO  四氯化鈦  (3)惰性氣體保護(hù)  2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti 

(4)①M(fèi)gCO₃MgO+CO₂↑,MgO+Cl₂+CMgCl₂+CO;②MgCl₂Mg+Cl₂↑

解析:

（1）根據(jù)鈦酸亞鐵名稱知，鐵呈+2價(jià)，從反應(yīng)式看，得失電子總數(shù)相等，說明鈦化合價(jià)沒有變，即鈦呈+4價(jià)。（2）根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物寫化學(xué)方程式，注意配平。（3）高溫下鎂和鈦都易與空氣中氧氣反應(yīng)，故要在保護(hù)氣中還原鈦，不能用二氧化碳和氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣，因?yàn)殒V能與二氧化碳和氮?dú)夥磻?yīng)。用惰性氣體作保護(hù)氣，如氬氣等。（4）碳酸鎂分解類似碳酸鈣，在氯氣作用下焦炭還原氧化鎂生成氯化鎂和一氧化碳。電解熔融氯化鎂生成鎂和氯氣，初中教材中出現(xiàn)了電解水，高中介紹了用電解法冶煉鎂、鋁、鈉等活潑金屬。