Question

3．人類的生產生活離不開金屬材料．
（1）鋁、鐵、銅是使用比較廣泛的金屬．
①常作為導線的金屬是鋁和銅，應用最廣泛的金屬是鐵．
②鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是4Al+3O₂═2Al₂O₃（用化學方程式表示）．
（2）金屬鈦（Ti）的合金廣泛用于航空、航天及化學工業．工業上冶煉金屬鈦的過程是以鈦礦石（主要成分為鈦酸亞鐵，化學式為FeTiO₃）、焦炭、氯氣為原料，在高溫條件下制取TiCl₄．其反應的化學方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2TiCl₄+2X+6CO．然后用鎂與TiCl₄，在高溫條件下反應生成金屬鈦和氯化鎂．請根據以上信息回答下列問題：
①FeTiO₃中鈦元素的化合價為+4． 
②在制備TiCl₄的反應中，X的化學式為FeCl₃．
③鎂與TiCl₄反應的化學方程式為TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．

Answer 1

分析 （1）鋁、鐵、銅中，銅導電能力最強，鋁次之，鐵導電能力最差，并且鐵容易生銹；
現實生活中應用最廣泛的金屬是鋼鐵；
鋁具有很好的抗腐蝕性能，是因為通常情況下，鋁能和空氣中的氧氣反應生成一層致密的氧化鋁薄膜，對里面的鋁制品起到保護作用；
（2）化合物中元素化合價代數和為零；
化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數和質量不變；
根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式．

解答 解：（1）①常作為導線的金屬是鋁和銅，應用最廣泛的金屬是鐵．
故填：鋁和銅；鐵．
②鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是通常情況下，鋁能和空氣中的氧氣反應生成一層致密的氧化鋁薄膜，對里面的鋁制品起到保護作用，反應的化學方程式為：4Al+3O₂═2Al₂O₃．
故填：4Al+3O₂═2Al₂O₃．
（2）①設FeTiO₃中鈦元素的化合價為x，
根據題意有：（+2）+x+（-2）×3=0，
x=+4，
故填：+4．
②由2FeTiO₃+6C+7Cl₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2TiCl₄+2X+6CO可知，反應前有2個鐵原子，反應后應該有2個，包含在2X中，反應前后都是1個鈦原子，反應前后都是6個氧原子，反應前后都是6個碳原子，反應前有14個氯原子，反應后應該有14個氯原子，其中6個包含在2X中，因此X的化學式為FeCl₃．
故填：FeCl₃．
③鎂與TiCl₄反應生成金屬鈦和氯化鎂，反應的化學方程式為：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．
故填：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．

點評 本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論．