Question

【題目】月球表面富含鈦鐵礦，鈦因其硬度大、熔點高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優良的性能，被譽為“未來金屬”。我國四川省有大型釩鈦磁鐵礦，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下：

① 鈦鐵礦的主要成分是FeTiO3（鈦酸亞鐵），其中鈦的化合價為 價。

②TiCl4在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti的化學方程式 ，該反應屬于 （填基本反應類型）。

③ 上述生產過程中得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質，若在實驗室提純上述金屬鈦，可將其先加入 （填試劑名稱）中，再 （填操作名稱）。

Answer 1

【答案】① +4價

② TiCl4+2MgTi+2MgCl2， 置換反應 。

③ 稀鹽酸（稀硫酸） ， 過濾（過濾、洗滌、干燥） 。

【解析】試題分析：①根據化合價的原則，“在化合物中，正負化合價的代數和為零”，已知亞鐵的化合價為+2價，O的化合價為-2價，設FeTiO3中Ti元素的化合價為x，則有（+2）+x+（-2）×3=0，解得x=+4價。

②根據題意，TiCl4在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti，根據質量守恒定律（化學變化中元素種類不變）可知，生成物中還應有氯化鎂，故該反應的化學方程式為TiCl4+2MgTi+2MgCl2；該反應是一種單質與一種化合物反應，生成一種新的單質和一種新的化合物，故屬于置換反應。

③根據上述生產過程中的操作分析，由于反應中使用了足量的鎂，故可判斷得到的金屬鈦中混有的少量金屬雜質是鎂；根據題意，鈦不能與酸反應，而鎂是H前活潑金屬，能與酸反應，故要除去鎂，可加入稀酸，然后過濾、洗滌、干燥即可。