Question

【題目】鈦金屬（Ti）是一種重要的航空航天材料，具有硬度大、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”。地球表面富含鈦鐵礦石，提取金屬鈦的主要工藝過(guò)程如下圖所示：

（1）鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵，鈦酸亞鐵的化學(xué)式FeTiOX，其中鈦的化合價(jià)為+4，則鈦酸亞鐵的化學(xué)式中的X為___。

（2）目前工業(yè)上制取鈦的方法是：第一步，在高溫時(shí)，將二氧化鈦、炭粉混合并通入氯氣（Cl2）制得TiCl4和一種可燃性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為是_________________。

（3）海綿鈦是鈦工業(yè)生產(chǎn)中的最主要原料，用鎂或鈉還原四氯化鈦獲得，其含鈦金屬的純度為98.5%~99.7%。第二步，在氬氣做保護(hù)氣（氬氣不參加反應(yīng)）的環(huán)境中，用足量的金屬鎂在高溫時(shí)與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦，該反應(yīng)的基本類型是____________。

（4）則上述冶煉鈦生產(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_______________。

（5）金屬礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生。我國(guó)工信部將制定鈦業(yè)產(chǎn)能準(zhǔn)入制，下列能有效保護(hù)鈦金屬資源的做法和認(rèn)識(shí)分別有_____________（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 TiO2 +2C+ 2Cl2TiCl4+2CO 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)化合價(jià)代數(shù)和為零：（+2）+（+4）+（-2）×X=0，X=3，故填：3；

（2）二氧化鈦、炭粉混合并通入氯氣（Cl2）制得TiCl4和一種可燃性氣體，反應(yīng)物中含Ti、O、C、Cl四種元素，根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變，生成物中也一定含有Ti、O、C、Cl四種元素，TiCl4由鈦元素氯元素組成，可燃性氣體肯定含有碳元素和氧元素，為一氧化碳，故化學(xué)方程式為：TiO2 +2C+ 2Cl2TiCl4+2CO；

（3）鎂在高溫時(shí)與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦，根據(jù)質(zhì)量守恒，還會(huì)有氯化鎂，化學(xué)方程式為：，該反應(yīng)是單質(zhì)和化合物生成另外一種單質(zhì)和化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)，故填：置換反應(yīng)；

（4）（Ti）是一種重要的航空航天材料，具有常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優(yōu)良的性能。為了除去鈦金屬中混有少量金屬雜質(zhì)鐵可以加稀鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4），鐵和稀鹽酸稀硫酸反應(yīng)，鈦不反應(yīng)。鐵的用途比較多可以修建建筑物與橋梁、制造炊具和醫(yī)療器械等；故填：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；

（5）①回收利用廢舊金屬制品能有效保護(hù)鈦金屬資源，正確；

②任意開采鈦金屬礦石，不利于保護(hù)鈦金屬資源，錯(cuò)誤；

③鈦金屬雖然抗腐蝕性能好，但也不能隨意堆放儲(chǔ)存，錯(cuò)誤；

④尋找、開發(fā)金屬的代用品，能有效保護(hù)鈦金屬資源，正確；

⑤國(guó)家部門宏觀控制鈦業(yè)產(chǎn)能，能有效保護(hù)鈦金屬資源，正確；

故①④⑤正確；故選：①④⑤。