Question

鈦（Ti）因為具有許多神奇的性能而越來越引起人們的關(guān)注，常溫下Ti不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，紅熱時，卻可與許多非金屬單質(zhì)反應(yīng)，鈦是航空、宇航、軍工、電力等方面的必需原料．地殼中含鈦礦石之一，稱金紅石（TiO₂）．
     目前大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法是：首先將金紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣制得TiCl₄和一種可燃性氣體，該步反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．第二是在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)，制得金屬鈦．
（1）此反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（2）如何由上述所得產(chǎn)物中獲得純凈金屬鈦，簡述主要實驗步驟

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)金紅石的化學(xué)式，利用金紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣制得TiCl₄和一種可燃性氣體可推出氣體并書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；
（1）根據(jù)信息在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)，制得金屬鈦來書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)常溫下Ti不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，而鎂與稀鹽酸反應(yīng)，則利用鹽酸處理后過濾來獲得純凈金屬鈦．

解答：解：因金紅石的化學(xué)式為TiO₂，由金紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣制得TiCl₄和一種可燃性氣體，根據(jù)元素守恒可推測可燃性氣體為CO，
則該反應(yīng)為TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO，故答案為：TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO；
（1）由過量的鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)，制得金屬鈦，則由元素守恒可知另一生成物為氯化鎂，故答案為：2Mg+TiCl₄、

氬氣  .

△

2MgCl₂+Ti；
（2）因常溫下Ti不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，所得產(chǎn)物Ti中混有過量Mg，則除去鎂可利用稀鹽酸，因鎂能與鹽酸反應(yīng)，則可將鈦中的鎂除去而得到
純凈金屬鈦，故答案為：常溫下用稀鹽酸除去過量的Mg，然后過濾，用蒸餾水洗滌濾出的固體即可得純凈金屬鈦．

點評：本題利用信息來考查學(xué)生金屬的冶煉，學(xué)生應(yīng)注意利用習(xí)題中的信息把握好反應(yīng)的條件、反應(yīng)物、生成物等來完成化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫．