Question

【題目】鈦金屬具有硬度大、密度小、熔點(diǎn)高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優(yōu)良的性能，被譽(yù)為“未來(lái)金屬”。我國(guó)釩鈦磁鐵礦床分布廣泛，儲(chǔ)量豐富，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過(guò)程如下，請(qǐng)回答：

（1）鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵，測(cè)定出鈦酸亞鐵的化學(xué)式用FeTiOx表示，若鈦元素的化合價(jià)為＋4價(jià)，則化學(xué)式中的x＝_____。

（2）在氬氣作保護(hù)氣的環(huán)境中，TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____，其反應(yīng)的基本類型是_____。

（3）上述冶煉鈦生產(chǎn)過(guò)程中得到金屬鈦，還得到金屬鐵，為了除去鈦金屬中混有少量金屬雜質(zhì)，可加入_____除去，并請(qǐng)舉出鐵的一種用途有_____。

（4）金屬礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生。能有效保護(hù)鈦金屬資源的措施是_____（填序號(hào)）

①回收利用廢舊金屬制品；

②任意開采鈦金屬礦石；

③鈦金屬抗腐蝕性能好，可隨意堆放儲(chǔ)存；

④尋找、開發(fā)金屬的代用品；

⑤國(guó)家部門宏觀控制鈦業(yè)產(chǎn)能；

Answer 1

【答案】3 置換反應(yīng) 稀鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4） 修建建筑物與橋梁、制造炊具和醫(yī)療器械等 ①④⑤

【解析】

（1）根據(jù)鈦酸亞鐵的化學(xué)式（FeTiOx）及化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為0，計(jì)算x的數(shù)值；

（2）根據(jù)TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti，以及質(zhì)量守恒定律書寫方程式，并判斷其基本反應(yīng)類型；

（3）根據(jù)上述生產(chǎn)過(guò)程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質(zhì)為鎂，根據(jù)鈦和鎂的化學(xué)性質(zhì)判斷除雜選擇的試劑；再根據(jù)鐵的性質(zhì)分析。

（4）根據(jù)保護(hù)鈦金屬資源的措施分析解答。

（1）鈦酸亞鐵的化學(xué)式為FeTiOx，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0，（+2）+（+4）+（-2）x=0，x=3；

（2）TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，還應(yīng)有氯化鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；該反應(yīng)中反應(yīng)物為單質(zhì)鎂和化合物四氯化鈦，生成物為單質(zhì)鈦和化合物氯化鎂，其反應(yīng)的基本類型為置換反應(yīng)；

（3）根據(jù)上述生產(chǎn)過(guò)程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質(zhì)為鎂，而鈦不能與酸反應(yīng)，鎂能與酸反應(yīng)，要除去鎂，可加入稀鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）；鐵的用途有：修建建筑物與橋梁、制造炊具和醫(yī)療器械等；

（4）金屬礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生。能有效保護(hù)鈦金屬資源的措施有：回收利用廢舊金屬制品、尋找、開發(fā)金屬的代用品、合理開采礦石等。

①回收利用廢舊金屬制品，此措施正確；②任意開采鈦金屬礦石，此措施錯(cuò)誤；③鈦金屬抗腐蝕性能好，可隨意堆放儲(chǔ)存，此措施錯(cuò)誤；④尋找、開發(fā)金屬的代用品，此措施正確；⑤國(guó)家部門宏觀控制鈦業(yè)產(chǎn)能，此措施正確。

故選：①④⑤。