Question

钛（Ti）因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注．常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应．钛是航空、军工、电力等工业的必需原料．金红石（TiO₂）是地壳中含钛矿石之一．目前大规模生产钛的方法是：
第一步：将金红石、炭粉混合，在高温条件下通入Cl₂制得TiCl₄和一种可燃性气体．该反应的化学方程式为

 

，该反应的还原剂是

 

．
第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛．此反应的化学方程式为

 

，要得到纯净的金属钛，还要加入的试剂和进行的操作是

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应,金属冶炼的一般原理

专题：氧化还原反应专题,元素及其化合物

分析：第一步：根据元素守恒及原子守恒确定另一种生成物，再根据反应物、生成物及反应条件书写方程式，根据元素化合价变化确定还原剂；
第一步：根据反应物、生成物及反应条件书写方程式；要加入稀盐酸除去过量的Mg，然后过滤、洗涤、干燥．

解答： 解：第一步：在高温时，将金红石（TiO₂）、炭粉混合并通入氯气制得TiCl₄和一种可燃气体，根据元素守恒及原子守恒知，该物质是CO，所以反应方程式为：TiO₂+2C+2Cl₂

高温  .

TiCl₄+2CO；C元素化合价由0价变为+2价、Cl元素化合价由0价变为-1价，所以C作还原剂；
第二步：在氩气的环境中，用过量的镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛，反应方程式为：2Mg+TiCl₄

高温  .

2MgCl₂+Ti；
为了得到较纯净Ti，要除去过量的镁，所以先将固体溶于水，然后向溶液中滴加稀盐酸除去Mg，再过滤、洗涤、干燥得到Ti，
故答案为：TiO₂+2C+2Cl₂

高温  .

TiCl₄+2CO；C；2Mg+TiCl₄

高温  .

2MgCl₂+Ti；HCl，溶解、过滤、洗涤、干燥．

点评：本题以氧化还原反应为载体考查了方程式的书写，根据方程式书写规则书写即可，知道混合物分离提纯的方法，题目难度不大．