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钛（Ti）因其硬度大、熔点高，常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良性能而被认为是本世纪的重要金属材料．钛的提取可用钛酸亚铁为原料．2R+C $数学公式$ 2Fe+2TiO₂+CO₂↑
（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为TiO₂中氧元素的化合价为-2，则Ti元素的化合价为，钛酸亚铁R的化学式是；
（2）TiCl₄在高温下与过量的Mg反应可制取金属钛，同时生成氯化镁，写出此反应的化学方程式．除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是．

解：（1）氧元素显-2价，设钛元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（-2）×4=0，则x=+4价．
根据反应的化学方程式2R+C $\text{[math]}$ 2Fe+2TiO₂+CO₂↑，反应物中碳原子个数为1，反应后的生成物中铁、钛、氧、碳原子个数分别为2、2、6、1，根据反应前后原子种类、数目不变，则3R中含有2个铁原子、2个钛原子、6个氧原子，则每个R分子由1个铁原子、1个钛原子、3个氧原子构成，则物质X的化学式为FeTiO₃．
（2）由题意，TiCl₄在高温下与过量的Mg反应可制取金属钛，同时生成氯化镁，反应的化学方程式为：TiCl₄+2Mg $\text{[math]}$ Ti+2MgCl₂；由题意，钛（Ti）常温下耐酸碱，则常温下钛与盐酸不反应，而镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，故除去所得金属钛中少量的金属镁可选用稀盐酸，反应后过滤即可．
故答案为：（1）+4价；FeTiO₃；（2）TiCl₄+2Mg $\text{[math]}$ Ti+2MgCl₂；稀盐酸．
分析：（1）根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合TiO₂的化学式进行解答本题；
由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断反应物R的化学式．
（2）由题意，TiCl₄在高温下与过量的Mg反应可制取金属钛，同时生成氯化镁，写出此反应的化学方程式即可；由题意，钛（Ti）常温下耐酸碱，据此进行分析解答．
点评：本题难度不大，利用利用化合价的原则计算指定元素的化合价的方法、化学反应前后原子守恒来确定物质的化学式的方法、化学方程式的书写等是正确解题的关键．

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高温

2Fe+2TiO₂+CO₂↑
（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为TiO₂中氧元素的化合价为-2，则Ti元素的化合价为

+4价

，钛酸亚铁R的化学式是

FeTiO₃

；
（2）TiCl₄在高温下与过量的Mg反应可制取金属钛，同时生成氯化镁，写出此反应的化学方程式

TiCl₄+2Mg

高温

Ti+2MgCl₂

TiCl₄+2Mg

高温

Ti+2MgCl₂

．除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是

稀盐酸

．

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（1）铜的金属活动性比铁的金属活动性

弱

（填“强”或“弱”）；请设计简单实验验证

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（写出主要步骤和现象即可）．
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①上述流程中的TiO₂中钛元素的化合价是

．
②步骤Ⅰ中，钛铁矿中的FeO和碳在高温的条件下反应生成二氧化碳和铁，该反应的化学方程式为

2FeO+C

高温

2Fe+CO₂↑

2FeO+C

高温

2Fe+CO₂↑

．
③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，该气体是

．
④步骤Ⅲ反应所得金属钛中含有少量的金属镁．若要除去金属钛中的镁，可选用的试剂是

稀盐酸或稀硫酸

．充分反应后，再通过

过滤

（填操作名称）、洗涤、干燥即可．

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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．

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①上述流程中的TiO₂中钛元素的化合价是．
②步骤Ⅰ中，钛铁矿中的FeO和碳在高温的条件下反应生成二氧化碳和铁，该反应的化学方程式为．
③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，该气体是．
④步骤Ⅲ反应所得金属钛中含有少量的金属镁．若要除去金属钛中的镁，可选用的试剂是．充分反应后，再通过__（填操作名称）、洗涤、干燥即可．

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