Question

【題目】金屬鈦（Ti）硬度大、熔點高、耐腐蝕，被譽為“未來金屬”．由鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3），經(jīng)過一系列反應(yīng)制備鈦和納米TiO2的主要生產(chǎn)過程如圖：（反應(yīng)的部分生成物已略去）
（1）鈦酸亞鐵（FeTiO3）中鈦元素的化合價為價；
（2）反應(yīng)②生成TiCl4和一種有毒的氣體，該氣體是一種氧化物，其化學(xué)式為；
（3）反應(yīng)③屬于置換反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：；
（4）生產(chǎn)過程中的反應(yīng)可能是分解反應(yīng)的是（填序號）；
（5）近年來，利用電解熔融TiO2的方法來制備金屬鈦獲得成功．從能量的角度分析，工業(yè)上利用該方法制備鈦的主要缺點是 ．

Answer 1

【答案】
（1）+4
（2）CO
（3）2Mg+TiCl4 ?2MgCl2+Ti
（4）⑤
（5）消耗大量的電能
【解析】解：（1）在化學(xué)FeTiO3中，因化合物中元素化合價的代數(shù)和為0，所以鈦的化合價為0﹣（+2）﹣（﹣2）×3=+4；（2）由于TiO2、C和Cl2反應(yīng)生成了TiCl4和一種有毒的氣體，該氣體是一種氧化物，由質(zhì)量守恒定律可知，該物質(zhì)含有碳元素和氧元素，應(yīng)是一氧化碳，其化學(xué)式為：CO；（3）TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti．根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，還應(yīng)有氯化鎂，所以方程式是：2Mg+TiCl4 2MgCl2+Ti．（4）由反應(yīng)的流程可知．H2TiO3煅燒生成了TiO2和水，屬于分解反應(yīng)．（5）電解熔融TiO2的方法來制備金屬鈦需要消耗大量的電能．這是工業(yè)上制備鈦的主要缺點． 故答為：（1）+4；（2）CO；（3）2Mg+TiCl4 2MgCl2+Ti；（4）⑤；（5）消耗大量的電能．
【考點精析】本題主要考查了分解反應(yīng)及其應(yīng)用和質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識點，需要掌握分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)；①質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)變化，不適用于物理變化；②不參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計入“總和”中；③要考慮空氣中的物質(zhì)是否參加反應(yīng)或物質(zhì)（如氣體）有無遺漏才能正確解答此題．