Question

金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”，常見(jiàn)化合價(jià)為+4。它是空間技術(shù)、航海、化工、醫(yī)療上不可缺少的材料。

工業(yè)上用鈦鐵礦（主要成分FeTiO₃）制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖（部分產(chǎn)物略去）：

（1）步驟①反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeTiO₃ + 6C + 7Cl₂2FeCl₃ + 2TiCl₄ + 6CO，還 原劑是　　   　  　，每生成1mol TiCl₄轉(zhuǎn)移              mol電子。

（2）步驟②分離出TiCl₄的方法，利用了TiCl₄與FeCl₃　 　　　    的不同。

（3）步驟④反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________            __________，該反應(yīng)在氬氣中進(jìn)行的理由是_________                _____________________。

（4）綠色化學(xué)提倡物料循環(huán)。以上流程中，可用于循環(huán)的物質(zhì)除Cl₂、Mg外，還有___。

 

Answer 1

【答案】

（1）FeTiO₃、C，      7     （2）沸點(diǎn)

（3）2Mg + TiCl₄2MgCl₂ + Ti；  防止Mg、Ti被氧化 （4）MgCl₂

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，碳元素的化合價(jià)和FeTiO₃中Fe的化合價(jià)也是升高到的，所以還原劑是FeTiO₃、C。氯氣是氧化劑，得到2個(gè)電子，所以根據(jù)方程式可知每生成1mol TiCl₄轉(zhuǎn)移7mol電子。

（2）TiCl₄與FeCl₃的沸點(diǎn)不同，所以步驟②分離出TiCl₄可以用蒸餾的方法進(jìn)行分離。

（3）鎂和四氯化鈦在高溫的條件下生成氯化鎂和金屬鈦，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Mg + TiCl₄2MgCl₂ + Ti；氬氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以防止Mg、Ti被氧化；

（4）綠色化學(xué)提倡物料循環(huán)，在以上流程中，可用于循環(huán)的物質(zhì)除Cl₂、Mg以外，還有氯化鎂等。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備的有關(guān)判斷、氧化還原反應(yīng)的配平和計(jì)算以及綠色化學(xué)等

點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練。該題需要明確的是物質(zhì)的制備有一下幾種類型：一種是只能用題目給出的原料來(lái)制��；一種是自己選取原料來(lái)制備新物質(zhì)；還有的是給你一部分藥品，其它自選等。本題用題目給出的原料來(lái)制取，因此結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)，靈活應(yīng)用，答案就會(huì)迎刃而解。