Question

【题目】工业上用钛铁矿(主要成分FeTi03)制备金属钛的一种工艺流程如下图所示(部分产物略)：

（1）钛铁矿的主要成分是钛酸亚铁(FeTiO3)，其中钛元素的化合价为。
（2）反应①产生的CO是水煤气的主要成分，它燃烧时的火焰呈色，检验CO2的化学方法是(书写化学方程式)。
（3）在实验室中进行步骤②操作，所需的玻璃仪器有、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度汁、尾接管、锥形瓶等。
（4）反应④属于置换反应，它的化学方程式为 ， 该反应在氩气中进行的原因是防止高温下(填化学式，一种即可)与氧气发生反应。
（5）绿色化学提倡物质循环利用。仔细观察上述流程图，回答：在以上流程中，可循环使用的物质是(填化学式，一种即可)。

Answer 1

【答案】
（1）+4
（2）蓝,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）酒精灯
（4）2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2,Mg
（5）Cl2
【解析】（1）钛酸亚铁中铁为+2价，氧为－2价，设钛元素化合价为x，则（+2）+x+（－2）3＝0，则x=+4；（2）一氧化碳燃烧产生蓝色火焰，生成二氧化碳，检验二氧化碳用澄清石灰水，二氧化碳能与氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，反应方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；（3）步骤②为蒸馏操作，所需的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度汁、尾接管、锥形瓶等；（4）反应④属于置换反应，它的化学方程式为2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2；氩气化学性质稳定，所以该反应在氩气中进行的原因是防止高温下钛或镁等与氧气发生反应；（5）氯化镁分解除产生镁外还产生氯气，氯气又是反应①的反应物，所以氯气可循环使用。

根据元素化合价规律分析，单质中元素化合价为0，化合物中各元素化合价代数和为0，所以要计算化合物中某元素化合物时，先确定出其他元素的化合价，再根据化合价规律计算所求元素的化合价。根据二氧化碳的验证方法分析，检验二氧化碳可用澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳。