Question

【题目】钛合金材料在航海航天等工业有十分重要的用途。钛（Ti）常温下与酸、碱均不反应，但高温下能被空气氧化。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。

请回答下列问题：

（1）步骤①发生氧化还原反应，其氧化剂是___________。

（2）步骤②中发生的化学反应方程式为____________________________________________。

（3）步骤③需在氩气环境中进行，目的是__________________________________________。

（4）金属钛中常混有少量镁，提纯时可用稀硫酸除去少量的镁，其理由是___________________________________________________________。

Answer 1

【答案】FeO 防止钛、镁在高温下被空气氧化(或防止金属被空气氧化) 钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应，镁能与稀硫酸反应(回答合理可给分)

【解析】

根据流程图可知，钛铁矿（主要成分是FeO和TiO2），与C在高温下发生氧化还原反应，生成Fe，说明C只还原了FeO。TiO2在高温下与C和Cl2反应，生成TiCl4，然后加Mg高温还原，得到Ti单质。

（1）根据分析，步骤①中C还原了FeO，FeO是氧化剂；

（2）步骤②反应物为TiO2、C、Cl2，生成物为TiCl4，C被氧化成CO，发生的化学反应方程式为；

（3）由于Ti和Mg都是金属，高温下容易被空气氧化，所以在氩气环境中进行可以防止Ti、Mg在高温下被空气氧化；

（4）由于钛（Ti）常温下与酸、碱均不反应，加入的稀硫酸只与Mg反应，反应后可以过滤除去含有Mg的溶液。