Question

【題目】鈦是金屬中的新秀,具有質(zhì)輕、高強、耐蝕、耐熱、無磁和耐超低溫等一系列優(yōu)良性能,以及形狀記憶、超導、儲氫、生物相容性等四大獨特功能.含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
（1）Ti的原子序數(shù)為22,Ti位于元素周期表中第周期,第族.
（2）步驟①加鐵的目的是;步驟②冷卻的目的是.
（3）上述制備TiO2的過程中,可以利用的副產(chǎn)物是;考慮成本和廢物綜合利用因素,廢液中應加入處理.
（4）由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及到的步驟為: TiO2―→TiCl4 Ti
已知:①C(s)＋O2(g)===CO2(g);ΔH＝－393.5kJ/mol
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g);ΔH＝－566kJ/mol
③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g);ΔH＝＋141kJ/mol
則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝.
反應TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar氣氛中進行的理由是.

Answer 1

【答案】
（1）4；ⅣB
（2）將Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe2＋；使FeSO4·7H2O析出
（3）FeSO4·7H2O；石灰(或碳酸鈣、廢堿液等)
（4）＋30.5kJ/mol；保護金屬Ti和Mg不與空氣中的O2(或N2、CO2)發(fā)生反應
【解析】(1)由Ti的原子序數(shù)為22不難推知它位于第4周期第ⅣB族;(2)加Fe的目的是將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋,冷卻的目的是為了使FeSO4·7H2O析出;(3)以上過程中的副產(chǎn)物可被利用的是FeSO4·7H2O;考慮到成本和廢物綜合利用因素,含有硫酸的廢液中應加入石灰或碳酸鈣等,使其中的硫酸生成可利用的硫酸鹽;(4)氬的化學性質(zhì)很穩(wěn)定,可以保護金屬Ti和Mg不被空氣中的O2氧化(Mg還能與CO2、N2發(fā)生反應)。