Question

2．鈦（Ti）因為具有神奇的性能而被人們關注，常溫下不和金屬、鹽酸和稀硫酸反應，加熱時，即可與許多常見金屬單質反應．鈦是航空、宇航、軍工、電力等方面的必需原料，地殼中含鈦礦石稱金紅石（TiO₂），目前大規(guī)模生產鈦的方法是：
第一步：金紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣得TiCl₄和一種可燃性氣體，該步發(fā)生反應的化學方程式為：TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．
第二步：在氬氣的氣氛下，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl₄反應制得金屬鈦
①此反應的化學方程式為：2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;Ar\;}}{△}$2MgCl₂+Ti
②由上述所得產物中獲得純凈的金屬鈦，其主要實驗步驟是：
往產物中加入足量的鹽酸充分反應后，再進行過濾、洗滌、烘干便可得金屬鈦．有關反應的化學方程式為Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑．

Answer 1

分析 根據(jù)金紅石的化學式，利用金紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣制得TiCl₄和一種可燃性氣體可推出氣體并書寫化學反應方程式；
根據(jù)信息在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl₄反應，制得金屬鈦來書寫化學反應方程式；
根據(jù)常溫下Ti不和非金屬、強酸反應，而鎂與稀鹽酸反應，則利用鹽酸處理后過濾來獲得純凈金屬鈦．

解答 解：因金紅石的化學式為TiO₂，由金紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣制得TiCl₄和一種可燃性氣體，根據(jù)元素守恒可推測可燃性氣體為CO，
則該反應為TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+2CO，故答案為：TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+2CO；
由過量的鎂在加熱條件下與TiCl₄反應，制得金屬鈦，則由元素守恒可知另一生成物為氯化鎂，故答案為：2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;Ar\;}}{△}$2MgCl₂+Ti；
因常溫下Ti不和非金屬、強酸反應，所得產物Ti中混有過量Mg，則除去鎂可利用稀鹽酸，因鎂能與鹽酸反應，則可將鈦中的鎂除去而得到純凈金屬鈦，故答案為：鹽酸，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑．

點評 本題利用信息來考查學生金屬的冶煉，學生應注意利用習題中的信息把握好反應的條件、反應物、生成物等來完成化學反應方程式的書寫．