Question

【題目】金屬鈦廣泛用于航空航天工業(yè)、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域。用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3）制取鈦并獲得副產(chǎn)品A的主要工藝流程如圖1所示，請(qǐng)回答下列問題。

（1）構(gòu)成金屬鈦的微粒是_____（填“分子”“原子”或“離子”），標(biāo)出H2TiO3中鈦元素的化合價(jià)_____。

（2）反應(yīng)②需持續(xù)通入氬氣，氬氣的作用是_____。

（3）反應(yīng)③的產(chǎn)物除紅色固體A外，還有兩種組成元素相同且相對(duì)分子質(zhì)量相差16的氣體，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____；

（4）對(duì)反應(yīng)③進(jìn)行改進(jìn)，可直接生產(chǎn)鋰離子電池的電極材料LiFePO4，工藝流程如圖2所示：寫出“高溫煅燒”由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式_____（其中一種產(chǎn)物能造成溫室效應(yīng)）。

Answer 1

【答案】原子 防止Mg和Ti被氧化

【解析】

（1）鈦是由鈦原子構(gòu)成的，故填：原子；

（2）氫元素通常為+1價(jià)，氧元素通常為-2價(jià)，設(shè)H2TiO3中鈦元素的化合價(jià)為x，根據(jù)化合物中，正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零，可得：2×（+1）+x+（-2）×3=0，x=+4，元素化合價(jià)的表示方法是在化學(xué)式該元素的上方用正負(fù)號(hào)和數(shù)字表示，正負(fù)號(hào)標(biāo)在數(shù)字前面，故標(biāo)出H2TiO3中鈦元素的化合價(jià)為：；

（2）鎂、鈦在高溫的條件下，容易被氧化，故氬氣的作用是：防止Mg和Ti被氧化；

（3）FeSO4在高溫的條件下分解為紅色固體A，還有兩種組成元素相同且相對(duì)分子質(zhì)量相差16的氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，反應(yīng)物中含Fe、S、O，故生成物中也應(yīng)含Fe、S、O三種元素，故紅色固體A應(yīng)為三氧化二鐵，兩種氣體應(yīng)為二氧化硫和三氧化硫，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（4）由圖可知，FePO4、Li2CO3、H2C2O4在高溫煅燒的條件下反應(yīng)生成LiFePO4、其中一種產(chǎn)物能產(chǎn)生溫室效應(yīng)，故該產(chǎn)物為二氧化碳，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，反應(yīng)物中還含H，故生成物還應(yīng)有水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。