Question

(5分) “辽宁号”航空母舰，是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰，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：
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。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下：

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。

Answer 1

(1)+4        (2)2FeO+C=2Fe+CO₂          (3) CO       (4)稀盐酸   过滤

试题分析：(1)根据元素化合价的一般规律：在化合物中正负化合价的代数和为0，而氧元素的化合价为-2，所以TiO₂中钛元素的化合价是+4
(2)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=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，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可推出可燃性气体为CO
（4）钛常温下耐酸碱、耐腐蚀，意味着常温不会与酸反应，所以若要除去金属钛中的镁，可选用的试剂是稀盐酸，充分反应后，再通过过滤、洗涤、干燥即可