Question

【題目】鈦合金材料在航海航天等工業有十分重要的用途。鈦（Ti）常溫下與酸、堿均不反應，但高溫下能被空氣氧化。由鈦鐵礦（主要成分是FeO和TiO2）提取金屬鈦的主要工藝流程如圖所示。

請回答下列問題：

（1）步驟①發生氧化還原反應，其氧化劑是___________。

（2）步驟②中發生的化學反應方程式為____________________________________________。

（3）步驟③需在氬氣環境中進行，目的是__________________________________________。

（4）金屬鈦中常混有少量鎂，提純時可用稀硫酸除去少量的鎂，其理由是___________________________________________________________。

Answer 1

【答案】FeO 防止鈦、鎂在高溫下被空氣氧化(或防止金屬被空氣氧化) 鈦(Ti)常溫下與酸、堿均不反應，鎂能與稀硫酸反應(回答合理可給分)

【解析】

根據流程圖可知，鈦鐵礦（主要成分是FeO和TiO2），與C在高溫下發生氧化還原反應，生成Fe，說明C只還原了FeO。TiO2在高溫下與C和Cl2反應，生成TiCl4，然后加Mg高溫還原，得到Ti單質。

（1）根據分析，步驟①中C還原了FeO，FeO是氧化劑；

（2）步驟②反應物為TiO2、C、Cl2，生成物為TiCl4，C被氧化成CO，發生的化學反應方程式為；

（3）由于Ti和Mg都是金屬，高溫下容易被空氣氧化，所以在氬氣環境中進行可以防止Ti、Mg在高溫下被空氣氧化；

（4）由于鈦（Ti）常溫下與酸、堿均不反應，加入的稀硫酸只與Mg反應，反應后可以過濾除去含有Mg的溶液。