Question

（2013?江都市二模）21世紀是鈦的世紀．下面是利用鈦白粉（TiO₂）生產海綿鈦（Ti）的一種工藝流程：

（1）反應Ⅰ在800～900℃的條件下進行，還生成一種可燃性無色氣體，該反應的化學方程式為

2Cl₂+TiO₂+2C

高溫  .

TiCl₄+2CO

_；
（2）回答下列問題；
①如圖為鎂元素的某種粒子結構示意圖，該圖表示（填序號）

C

．

A．分子     B．原子      C．陽離子      D．陰離子
鎂原子在化學反應中容易失去電子，鎂是一種（填“活潑”或“不活潑”）

活潑

金屬．除了能與氧氣反應，還可以與氮氣，二氧化碳等反應．
②已知氮化鎂中氮元素的化合價為-3價，氮化鎂的化學式為

Mg₃N₂

．
③以化合價為縱坐標，以物質的類別為橫坐標所繪制的圖象叫價類圖．如圖為鎂的價類圖，請分析該圖后填寫：

A處的化學式為：

Mg（OH）₂

，
B處的物質類別是：

鹽

．
（3）反應II可獲得海錦鈦，化學方程式表示為TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．該反應在下列哪種環境中進行

A

（填序號）．
A．稀有氣體中        B．空氣中       C．氮氣中    D．CO₂氣體中
（4）該工藝流程中，可以循環使用的物質有

Mg、Cl₂

．
（5）反應II可通過如下反應制得，TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．若要制得24g鈦，需要鎂的質量是多少克？（寫出計算過程）

24g

．

Answer 1

分析：（1）根據反應前后元素種類不變確定出可燃性氣體，然后根據反應物生成物反應條件寫出化學方程式．
（2）①原子中質子數等于核外電子數，陽離子中質子數大于核外電子數，陰離子中質子數小于核外電子數．
②根據化合價書寫化學式的方式書寫
③根據物質的分類解答
（3）根據鎂的化學性質解答
（4）根據工業流程圖中可循環利用的物質解答
（5）根據化學方程式已知生成物的質量求反應物的質量．

解答：解：（1）由流程圖及題中信息可知反應物為氯氣、二氧化鈦和焦炭，生成物為四氯化鈦和一種可燃性氣體，根據反應前后元素種類不變，可知此可燃性氣體是由碳元素和氧元素組成的一氧化碳；
（2）①此微粒質子數為12，核外電子數為10，是鎂離子，屬于陽離子，鎂原子最外層上應該有2個電子，易失去電子成為陽離子，屬于活潑的金屬元素．
②根據化合物中正負化合價的代數和為0，氮元素化合價為-3價，鎂元素為+2價，因此氮化鎂的化學式為Mg₃N₂；
③堿為Mg（OH）₂ 碳酸鎂屬于鹽．
（3）根據第（2）小題中的信息，鎂除了能與氧氣反應，還可以與氮氣，二氧化碳等反應，因此TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．該反應應該在稀有氣體的環境中進行．
（4）由工業流程圖可知生成物中的鎂和氯氣可循環使用
（5）根據化學方程式TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．中鈦的質量可求出參加反應的鎂的質量
故答案為：（1）2Cl₂+TiO₂+2C

高溫  .

TiCl₄+2CO
（2）①C　活潑；②Mg₃N₂　　　③Mg（OH）₂  　　　鹽
（3）A　　　　　　
（4）Mg、Cl₂．
（5）解：設參加反應的鎂的質量為x
   TiCl₄ +2Mg

高溫  .

  Ti+2MgCl₂
          48         48
          x          24g
         

48

x

=

48

24g

       x=24g
答：需要參加反應的鎂的質量為24g．

點評：本題考查的知識點較多，有化學方程式、化學式的書寫、物質的分類、粒子結構示意圖及根據化學方程式計算，本題出錯點在化學方程式的條件，反應進行所在的環境兩小題中．要注意培養提煉加工信息的能力．