Question

月球表面富含鈦鐵礦，鈦因其硬度大、熔點高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優良的性能，被譽為“未來金屬”．我國四川省有大型釩鈦磁鐵礦，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下：

①鈦鐵礦的主要成分是FeTiO₃（鈦酸亞鐵），其中鈦的化合價為

+4

價．
②TiCl₄在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti的化學方程式

2Mg+TiCl₄

高溫  .

2MgCl₂+Ti

，該反應屬于

置換反應

（填基本反應類型）．
③上述生產過程中得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質，若在實驗室提純上述金屬鈦，可將其先加入

鹽酸

（填試劑名稱）中，再

過濾

（填操作名稱）．

Answer 1

分析：①根據鈦酸亞鐵的FeTiO₃化學式及化合物中元素化合價的代數和為0計算鈦的化合價；
②根據TiCl₄在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti，以及質量守恒定律書寫方程式；根據反應物和生成物的種類考慮反應類型．
③根據上述生產過程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質為鎂，再根據鈦和鎂的化學性質判斷除雜選擇的試劑．

解答：①鈦酸亞鐵的化學式為FeTiO₃，因化合物中元素化合價的代數和為0，所以鈦的化合價為0-（+2）-（-2）×3=+4；
②TiCl₄在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti根據質量守恒定律，還應有氯化鎂，利用觀察法配平即可；所以方程式是：2Mg+TiCl₄

高溫  .

2MgCl₂+Ti；反應物是一種單質與一種化合物反應，生成一種新的單質和一種新的化合物，所以反應類型為置換反應．
③根據上述生產過程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質為鎂，而鈦不能與酸反應，鎂能與酸反應，要除去鎂，可加入稀鹽酸進行過濾操作即可分離．
故答案為：①+4；②2Mg+TiCl₄

高溫  .

2MgCl₂+Ti；置換反應；③鹽酸；過濾．

點評：化學與生產、生活是密不可分的，與生產、生活相關的知識也就成了考查熱點之一，在學習中要注意理論聯系實際，運用化學知識去解決實際問題．