Question

金屬鈦及鈦的合金被認(rèn)為是21世紀(jì)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(jià)是

 

．目前工業(yè)上制取鈦的方法是：第一步，在高溫時(shí)，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(yīng)的化學(xué)方程式是

 

；第二步，在氬氣做保護(hù)氣（氬氣不參加反應(yīng)）的環(huán)境中，用過量的金屬鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)制得金屬鈦，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)化合價(jià)原則可以計(jì)算出鈦的化合價(jià)．
根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法可以寫出相關(guān)的化學(xué)方程式．

解答：解：設(shè)TiO₂中鈦的化合價(jià)為x．則
x+（-2）×2=0
解得x=+4
由“在高溫時(shí)，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”可知：
反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為：TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2C0．
由“在氬氣做保護(hù)氣（氬氣不參加反應(yīng)）的環(huán)境中，用過量的金屬鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)制得金屬鈦”可知：
反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+TiCl₄

△   .

2MgCl₂+Ti．
故答案為：+4；TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2C0；2Mg+TiCl₄

△   .

2MgCl₂+Ti．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查有關(guān)化合價(jià)的計(jì)算和化學(xué)方程式的書寫，難度稍大．