Question

钛因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见非金属单质反应．钛是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料，地壳中有种含钛矿石金红石，主要成分是Ti0₂，目前大量生产钛的方法是：
第一步：将金红石、炭粉混合，在高温条件下通入氯气制TiCl₄和一种可燃性气体；
（1）该步反应的化学方程式为

 

，该反应的还原剂为

 

．
第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热的条件下与TiCl4反应制得金属钛；
（2）此反应的化学方程式

 

．
（3）如何由上述所得产物中获得纯净的钛？简述主要实验步骤并写出有关反应的反学方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）根据金红石的化学式，利用金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl₄和一种可燃性气体可推出气体并书写化学反应方程式；反应前后得氧的物质具有还原性做还原剂分析解答；
（2）根据信息在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl₄反应，制得金属钛来书写化学反应方程式；
（3）根据常温下Ti不和非金属、强酸反应，而镁与稀盐酸反应，则利用盐酸处理后过滤来获得纯净金属钛．

解答：解：（1）金红石、炭粉混合在高温下通入氯气制得TiCl₄和一氧化碳，反应中碳得到氧，碳做还原剂，所以本题答案为：TiO₂+2C+2Cl₂

高温  .

TiCl₄+2CO；
（2）在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛，同时生成氯化镁，所以本题答案为：2Mg+TiCl₄

氩气  .

△

2MgCl₂+Ti；
（3）因常温下Ti不和非金属、强酸反应，所得产物Ti中混有过量Mg，则除去镁可利用稀盐酸，因镁能与盐酸反应生成可溶性氯化镁和氢气，则可将钛中的镁除去而得到纯净金属钛，故答案为：常温下用稀盐酸除去过量的Mg，然后过滤，用蒸馏水洗涤滤出的固体即可得纯净金属钛；Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑．

点评：本题考查了化学方程式的书写，完成此题，可以依据题干提供的信息进行，书写反应的化学方程式时要注意配平．