Question

【題目】工業(yè)上用鈦鐵礦(主要成分FeTi03)制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖所示(部分產(chǎn)物略)：

（1）鈦鐵礦的主要成分是鈦酸亞鐵(FeTiO3)，其中鈦元素的化合價(jià)為。
（2）反應(yīng)①產(chǎn)生的CO是水煤氣的主要成分，它燃燒時(shí)的火焰呈色，檢驗(yàn)CO2的化學(xué)方法是(書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式)。
（3）在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行步驟②操作，所需的玻璃儀器有、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度汁、尾接管、錐形瓶等。
（4）反應(yīng)④屬于置換反應(yīng)，它的化學(xué)方程式為 ， 該反應(yīng)在氬氣中進(jìn)行的原因是防止高溫下(填化學(xué)式，一種即可)與氧氣發(fā)生反應(yīng)。
（5）綠色化學(xué)提倡物質(zhì)循環(huán)利用。仔細(xì)觀察上述流程圖，回答：在以上流程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)是(填化學(xué)式，一種即可)。

Answer 1

【答案】
（1）+4
（2）藍(lán),Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）酒精燈
（4）2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2,Mg
（5）Cl2
【解析】（1）鈦酸亞鐵中鐵為+2價(jià)，氧為－2價(jià)，設(shè)鈦元素化合價(jià)為x，則（+2）+x+（－2）3＝0，則x=+4；（2）一氧化碳燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，生成二氧化碳，檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水，二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)方程式為Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；（3）步驟②為蒸餾操作，所需的玻璃儀器有酒精燈、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度汁、尾接管、錐形瓶等；（4）反應(yīng)④屬于置換反應(yīng)，它的化學(xué)方程式為2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2；氬氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以該反應(yīng)在氬氣中進(jìn)行的原因是防止高溫下鈦或鎂等與氧氣發(fā)生反應(yīng)；（5）氯化鎂分解除產(chǎn)生鎂外還產(chǎn)生氯氣，氯氣又是反應(yīng)①的反應(yīng)物，所以氯氣可循環(huán)使用。

根據(jù)元素化合價(jià)規(guī)律分析，單質(zhì)中元素化合價(jià)為0，化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0，所以要計(jì)算化合物中某元素化合物時(shí)，先確定出其他元素的化合價(jià)，再根據(jù)化合價(jià)規(guī)律計(jì)算所求元素的化合價(jià)。根據(jù)二氧化碳的驗(yàn)證方法分析，檢驗(yàn)二氧化碳可用澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則為二氧化碳。