Question

【题目】制造航空母舰使用大量合金材料（如铁合金、铜合金和钛合金等）．请回答下列问题：

（1）请设计简单实验验证铁的金属活动性比铜强（写出主要步骤和现象即可）． ．

（2）钛（Ti）因其硬度大、熔点高，常温下与酸和碱都不发生反应、有很强的耐腐蚀性等优良性能而被认为是本世纪的重要金属材料．由钛铁矿（主要成分是FeO和TiO2）提取金属钛的主要工艺流程如图所示：

①步骤Ⅱ中，TiO2、炭粉混合物在高温条件下通入氯气（Cl2）制得TiCl4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 ．

②步骤Ⅲ的反应需在氩气环境中进行，理由是 ．所得金属钛中含有少量的金属镁．若要除去金属钛中的少量镁，可加入的试剂是 （填试剂名称）．充分反应后，再通过 （填操作名称）、洗涤、干燥即可．

Answer 1

【答案】（1）将光亮铁钉放入少量硫酸铜的溶液中，铁钉表面有红色物质析出；（2）①TiO2+C+2Cl2TiCl4+2CO； ②防止钛或镁氧化；稀盐酸；过滤．

【解析】（1）根据金属活动性顺序可知铜排在了铁的后面，所以金属活动性比铁弱；将铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉表面覆盖一层红色物质，说明铁能把铜置换出来，所以铁排在了铜的前面；

（2）①TiO2、炭粉混合物在高温条件下通入氯气（Cl2）制得TiCl4和一种可燃性气体，可燃性气体含有碳和氧元素，故为一氧化碳；

②氩气化学性质稳定，能防止钛或镁氧化；镁与酸反应，钛不能与酸反应除去金属钛中的镁时，加入足量的稀盐酸或稀硫酸，反应完毕，过滤就可以除去镁，洗涤、干燥，得到纯钛金属．