Question

【题目】人类在大规模应用金属的历史进程中，先后经历了铜、铁、铝和钛（Ti）的使用。

（1）《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”， “曾青”指的是可溶性的铜的化合物（如硫酸铜），有关反应的化学方程式例如：_____

（2）金属材料因锈蚀而报废。铁生锈的条件是_____；把铁制成不锈钢可有效的防止铁生锈，不锈钢的硬度_____（填“大于”或“小于”）纯铁。

（3）铝具有较好的抗腐蚀性能，因为其表面有一层致密的氧化膜，该氧化膜的化学式：_____

（4）金属钛具有许多优良的性能。常温下，钛不溶于水，不和溶质质量分数小于5%稀盐酸和稀硫酸反应。工业上常用金红石（含有TiO2）大规模生产钛，反应流程如下：

①写出反应Ⅰ的化学方程式：_____。

②请设计从Ti和Mg的混合物中获得纯净金属钛的实验方案：_____。

Answer 1

【答案】Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 同时与氧气和水接触 大于 Al2O3 往Ti和Mg混合物中加足量的溶质质量分数略小于5%的稀盐酸，待充分反应后过滤，将固体洗涤、干燥（或其他合理答案）

【解析】

（1）铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故填：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；

（2）铁的锈蚀实际是铁与空气中的水、氧气共同作用的结果，不锈钢是铁的合金，合金比组成金属的硬度更大，故填：同时与氧气和水接触；大于；

（3）铝与空气中氧气反应，其表面生成一层致密的氧化膜是氧化铝，故填：Al2O3；

（4）①根据流程图，反应Ⅰ是TiO2在高温条件与炭粉和氯气反应生成TiCl4和CO，故填：；

②钛不和溶质质量分数小于5%稀盐酸和稀硫酸反应，从Ti和Mg的混合物中获得纯净金属钛，可以加入溶质质量分数小于5%稀盐酸或稀硫酸，故填：往Ti和Mg混合物中加足量的溶质质量分数略小于5%的稀盐酸，待充分反应后过滤，将固体洗涤、干燥。