Question

“遼寧號”航空母艦，是中國人民解放軍海軍第一艘可以搭載固定翼飛機的航空母艦，制造航空母艦使用大量合金材料（如鐵合金、銅合金和鈦合金等）．請回答下列問題：
鈦（Ti）因其硬度大、熔點高，常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優(yōu)良性能而被認為是本世紀的重要金屬材料．由鈦鐵礦（主要成分是FeO和TiO₂）提取金屬鈦的主要工藝流程如圖：
①上述流程中的TiO₂中鈦元素的化合價是

 

．
②步驟Ⅰ中，鈦鐵礦中的FeO和碳在高溫的條件下反應生成二氧化碳和鐵，該反應的化學方程式為

 

．
③步驟Ⅱ中，TiO₂、炭粉混合物在高溫條件下通入氯氣（Cl₂）制得TiCl₄和一種可燃性氣體，該氣體是

 

．
④步驟Ⅲ反應所得金屬鈦中含有少量的金屬鎂．若要除去金屬鈦中的鎂，可選用的試劑是

 

．充分反應后，再通過

 

（填操作名稱）、洗滌、干燥即可．

Answer 1

考點：物質的相互轉化和制備,金屬的化學性質,有關元素化合價的計算,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：物質的制備

分析：①根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零考慮；
②根據(jù)化學方程式的寫法考慮
根據(jù)質量守恒定律求可燃性氣體；
④根據(jù)鎂與酸反應，鈦不能與酸反應，再通過過濾進行分離即可．

解答：解：）①設鈦的化合價為x則：x+（-2）×2=0，解得x=+4；
②反應物是FeO和碳，生成物是二氧化碳和鐵，用觀察法配平，反應條件是高溫，所以方程式是：2FeO+C

高溫  .

2Fe+CO₂↑；
③根據(jù)質量守恒定律可知反應前后元素種類不變，還缺少碳元素和氧元素，因為屬于可燃性氣體，所以是一氧化碳；
④鎂與酸反應，鈦不能與酸反應，除去金屬鈦中的鎂時，加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，反應完畢，過濾就可以除去鎂，洗滌、干燥，得到純鈦金屬．
故答案為：
①+4；
②2FeO+C

高溫  .

2Fe+CO₂↑；
③CO；
④稀鹽酸或稀硫酸；過濾．

點評：解答本題關鍵是要熟悉金屬活動性順序，并能靈活運用解決實際問題，知道化學方程式的書寫方法和注意事項．