Question

1．2013年6月“蛟龍”號載人潛水器投入應用后，計劃每年將有4至5個月的海上時間用于深海探礦．
（1）“蛟龍”號外殼是用特殊的鈦鋁合金材料制成，它可以在深海中承受700個大氣壓的壓力．
①鋁元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族．
②工業(yè)上可以用電解法或金屬熱還原法制金屬鈦．電解熔融的TiCl₄可以制得金屬鈦，則TiCl₄為離子化合物（填“離子”或“共價”）；在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl₄可得多孔的海綿鈦，該反應的化學方程式2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;1070K\;}}{氬氣}$Ti+2MgCl₂ ．
（2）錳結(jié)核中的黃銅礦（主要成分為CuFeS₂）是海洋礦物中的一種，它是制取銅及其化合物的主要原料之一．據(jù)報道，有一種名叫Thibacillus ferroxidans的細菌，在硫酸溶液中利用氧氣可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽．若CuFeS₂中Fe的化合價為+2，試配平該反應的化學方程式：
4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂═4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①Al原子原子核外電子層數(shù)為3、最外層電子數(shù)為3；
②電解熔融的TiCl₄可以制得金屬鈦，TiCl₄在熔融狀態(tài)下可以導電，屬于離子化合物；
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl₄可得多孔的海綿鈦，即發(fā)生還原反應生成Ti與氯化鎂；
（2）CuFeS₂中Fe元素化合價由+2升高為+3價，S元素化合價由-2價升高為+6價，總共升高17價，氧氣中氧氣化合價由0價降低為-2價，總降低4價，化合價升降最小公倍數(shù)為68，故CuFeS₂的系數(shù)為4、O₂的系數(shù)為17，再根據(jù)原子守恒配平．

解答 解：（1）①對應主族元素，周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)，Al原子原子核外電子層數(shù)為3、最外層電子數(shù)為3，則Al處于周期表中：第三周期ⅢA族，
故答案為：第三周期ⅢA族；
②電解熔融的TiCl₄可以制得金屬鈦，TiCl₄在熔融狀態(tài)下可以導電，屬于離子化合物；
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl₄可得多孔的海綿鈦，即發(fā)生還原反應生成Ti與氯化鎂，反應方程式為：2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;1070K\;}}{氬氣}$Ti+2MgCl₂ ，
故答案為：離子；2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;1070K\;}}{氬氣}$Ti+2MgCl₂ ；
（2）CuFeS₂中Fe元素化合價由+2升高為+3價，S元素化合價由-2價升高為+6價，總共升高17價，氧氣中氧氣化合價由0價降低為-2價，總降低4價，化合價升降最小公倍數(shù)為68，故CuFeS₂的系數(shù)為4、O₂的系數(shù)為17，根據(jù)原子守恒配平后方程式為：4 CuFeS₂+2 H₂SO₄+17 O₂═4 CuSO₄+2 Fe₂（SO₄）₃+2 H₂O，
故答案為：4；2；17；4；2；2．

點評 本題考查氧化還原反應配平、結(jié)構(gòu)與位置關系、信息獲取與遷移應用等，掌握氧化還原反應常用配平方法．