Question

【題目】制造航空母艦使用大量合金材料（如鐵合金、銅合金和鈦合金等）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)（寫(xiě)出主要步驟和現(xiàn)象即可）． ．

（2）鈦（Ti）因其硬度大、熔點(diǎn)高，常溫下與酸和堿都不發(fā)生反應(yīng)、有很強(qiáng)的耐腐蝕性等優(yōu)良性能而被認(rèn)為是本世紀(jì)的重要金屬材料．由鈦鐵礦（主要成分是FeO和TiO2）提取金屬鈦的主要工藝流程如圖所示：

①步驟Ⅱ中，TiO2、炭粉混合物在高溫條件下通入氯氣（Cl2）制得TiCl4和一種可燃性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．

②步驟Ⅲ的反應(yīng)需在氬氣環(huán)境中進(jìn)行，理由是 ．所得金屬鈦中含有少量的金屬鎂．若要除去金屬鈦中的少量鎂，可加入的試劑是 （填試劑名稱(chēng)）．充分反應(yīng)后，再通過(guò) （填操作名稱(chēng)）、洗滌、干燥即可．

Answer 1

【答案】（1）將光亮鐵釘放入少量硫酸銅的溶液中，鐵釘表面有紅色物質(zhì)析出；（2）①TiO2+C+2Cl2TiCl4+2CO； ②防止鈦或鎂氧化；稀鹽酸；過(guò)濾．

【解析】（1）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序可知銅排在了鐵的后面，所以金屬活動(dòng)性比鐵弱；將鐵釘放入硫酸銅溶液中，鐵釘表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，說(shuō)明鐵能把銅置換出來(lái)，所以鐵排在了銅的前面；

（2）①TiO2、炭粉混合物在高溫條件下通入氯氣（Cl2）制得TiCl4和一種可燃性氣體，可燃性氣體含有碳和氧元素，故為一氧化碳；

②氬氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能防止鈦或鎂氧化；鎂與酸反應(yīng)，鈦不能與酸反應(yīng)除去金屬鈦中的鎂時(shí)，加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，反應(yīng)完畢，過(guò)濾就可以除去鎂，洗滌、干燥，得到純鈦金屬．