Question

【題目】鈦金屬具有硬度大、密度小、熔點高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優良的性能，被譽為“未來金屬”。我國釩鈦磁鐵礦床分布廣泛，儲量豐富，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下，請回答：

（1）鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵，測定出鈦酸亞鐵的化學式用FeTiOx表示，若鈦元素的化合價為＋4價，則化學式中的x＝_____。

（2）在氬氣作保護氣的環境中，TiCl4在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti，該反應的化學方程式為_____，其反應的基本類型是_____。

（3）上述冶煉鈦生產過程中得到金屬鈦，還得到金屬鐵，為了除去鈦金屬中混有少量金屬雜質，可加入_____除去，并請舉出鐵的一種用途有_____。

（4）金屬礦物的儲量有限，而且不能再生。能有效保護鈦金屬資源的措施是_____（填序號）

①回收利用廢舊金屬制品；

②任意開采鈦金屬礦石；

③鈦金屬抗腐蝕性能好，可隨意堆放儲存；

④尋找、開發金屬的代用品；

⑤國家部門宏觀控制鈦業產能；

Answer 1

【答案】3 置換反應 稀鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4） 修建建筑物與橋梁、制造炊具和醫療器械等 ①④⑤

【解析】

（1）根據鈦酸亞鐵的化學式（FeTiOx）及化合物中元素化合價的代數和為0，計算x的數值；

（2）根據TiCl4在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti，以及質量守恒定律書寫方程式，并判斷其基本反應類型；

（3）根據上述生產過程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質為鎂，根據鈦和鎂的化學性質判斷除雜選擇的試劑；再根據鐵的性質分析。

（4）根據保護鈦金屬資源的措施分析解答。

（1）鈦酸亞鐵的化學式為FeTiOx，根據化合物中各元素化合價的代數和為0，（+2）+（+4）+（-2）x=0，x=3；

（2）TiCl4在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti，根據質量守恒定律，還應有氯化鎂，該反應的化學方程式為：；該反應中反應物為單質鎂和化合物四氯化鈦，生成物為單質鈦和化合物氯化鎂，其反應的基本類型為置換反應；

（3）根據上述生產過程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質為鎂，而鈦不能與酸反應，鎂能與酸反應，要除去鎂，可加入稀鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）；鐵的用途有：修建建筑物與橋梁、制造炊具和醫療器械等；

（4）金屬礦物的儲量有限，而且不能再生。能有效保護鈦金屬資源的措施有：回收利用廢舊金屬制品、尋找、開發金屬的代用品、合理開采礦石等。

①回收利用廢舊金屬制品，此措施正確；②任意開采鈦金屬礦石，此措施錯誤；③鈦金屬抗腐蝕性能好，可隨意堆放儲存，此措施錯誤；④尋找、開發金屬的代用品，此措施正確；⑤國家部門宏觀控制鈦業產能，此措施正確。

故選：①④⑤。