Question

【題目】金屬鈦廣泛用于航空航天工業、化工、醫療等領域。用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3）制取鈦并獲得副產品A的主要工藝流程如圖1所示，請回答下列問題。

（1）構成金屬鈦的微粒是_____（填“分子”“原子”或“離子”），標出H2TiO3中鈦元素的化合價_____。

（2）反應②需持續通入氬氣，氬氣的作用是_____。

（3）反應③的產物除紅色固體A外，還有兩種組成元素相同且相對分子質量相差16的氣體，則該反應的化學方程式為_____；

（4）對反應③進行改進，可直接生產鋰離子電池的電極材料LiFePO4，工藝流程如圖2所示：寫出“高溫煅燒”由FePO4制備LiFePO4的化學方程式_____（其中一種產物能造成溫室效應）。

Answer 1

【答案】原子 防止Mg和Ti被氧化

【解析】

（1）鈦是由鈦原子構成的，故填：原子；

（2）氫元素通常為+1價，氧元素通常為-2價，設H2TiO3中鈦元素的化合價為x，根據化合物中，正、負化合價的代數和為零，可得：2×（+1）+x+（-2）×3=0，x=+4，元素化合價的表示方法是在化學式該元素的上方用正負號和數字表示，正負號標在數字前面，故標出H2TiO3中鈦元素的化合價為：；

（2）鎂、鈦在高溫的條件下，容易被氧化，故氬氣的作用是：防止Mg和Ti被氧化；

（3）FeSO4在高溫的條件下分解為紅色固體A，還有兩種組成元素相同且相對分子質量相差16的氣體，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素種類不變，反應物中含Fe、S、O，故生成物中也應含Fe、S、O三種元素，故紅色固體A應為三氧化二鐵，兩種氣體應為二氧化硫和三氧化硫，故該反應的化學方程式為：；

（4）由圖可知，FePO4、Li2CO3、H2C2O4在高溫煅燒的條件下反應生成LiFePO4、其中一種產物能產生溫室效應，故該產物為二氧化碳，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中還含H，故生成物還應有水，該反應的化學方程式為：。