Question

（1）鈦（Ti）因為具有神奇的性能越來越引起人們的關注，常溫下鈦不和非金屬、稀硫酸反應，紅熱時卻能與常見的非金屬單質反應．鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料．目前大規模生產鈦的方法是：第一步，金紅石（主要成分TiO₂）、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣（Cl₂）制得TiCl₄和一種可燃性氣體．該反應的化學方程式為：

 

第二步，在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl₄反應制得金屬鈦．該反應的化學方程式為

 

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簡述從上述所得產物中獲得金屬鈦的步驟：

 

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（2）四氯化鈦非常容易與空氣中的水發生反應生成二氧化鈦，并有大量酸霧生成．該反應的化學方程式為

 

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Answer 1

分析：在化學反應前后，元素的種類不變，根據這一規律，可以知道第一步和第二步反應的另一種生成物是什么物質．書寫化學方程式時，必須熟悉反應物、生成物和反應條件，必須依據質量守恒定律的兩個原則．分離混合物時根據鈦和鎂的活動性不同，和用稀硫酸清洗．

解答：解：（1）由于TiO₂、C、Cl₂混合物在高溫條件下制得TiCl₄和一種可燃性氣體，根據化學反應中元素種類不變的規律可知：該可燃氣體含有碳、氧兩種元素，由碳、氧兩種元素組成的可燃物只有一氧化碳．因此TiO₂、C、Cl₂混合物在高溫條件下反應生成TiCl₄和一氧化碳．該反應的化學方程式為：TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO．
鎂在加熱條件下與TiCl₄反應生成金屬鈦；根據化學反應中元素種類不變的規律可知：還生成氯化鎂．該反應的化學方程式為：TiCl₄+2Mg

Ar中加熱 .

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Ti+2MgCl₂．要把過量的鎂從鈦中分離出來，根據鎂能與硫酸反應，鈦和硫酸不反應的性質，用稀硫酸清洗，然后過濾、洗滌、干燥．
（2）四氯化鈦與水反應生成二氧化鈦和鹽酸．該反應的化學方程式為：TiCl₄+2H₂O=TiO₂+4HCl↑．
故答案為：
（1）TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO；
TiCl₄+2Mg

Ar中加熱 .

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Ti+2MgCl₂．
取適量的樣品加入足量的稀硫酸溶解、過濾、洗滌、干燥
（2）TiCl₄+2H₂O=TiO₂+4HCl↑．

點評：本題主要考查物質的推斷和化學方程式的書寫，此類題目關鍵是能根據題干信息確定反應物、生成物的名稱與反應條件．