Question

鈦(Ti)因為具有神奇的性能越來越引起人們的關注，是航空、軍工、電力等方面的必需材料，被譽為“空間金屬”和“深海金屬”。

(1)鈦和鈦的合金具有很多優良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工，鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據它們的主要性能，下列用途不切合實際的是________。

A．用來做保險絲                         B．用于制造航天飛機

C．用來制造人造骨                        D．用于制造船舶

(2)常溫下鈦不和非金屬、強酸反應。紅熱時，卻可與常見的非金屬單質反應。地殼中含鈦礦石之一稱金紅石(TiO₂)，目前大規模生產鈦的方法是：

第一步：金紅石、炭粉混合，在高溫條件下通入氯氣制得TiCl₄和一種可燃性氣體。該反應的化學方程式：______________________，該反應的還原劑是 ________________________________________________________________________。

第二步：在氬氣的氣氛中，用過量鎂在加熱條件下與TiCl₄反應制得金屬鈦。

簡述由上述所得產物中獲取金屬鈦的步驟____________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)A

(2)TiO₂＋2C＋2Cl₂TiCl₄＋2CO　碳

加入足量鹽酸，除去過量鎂、MgCl₂，過濾，洗滌

【解析】

試題分析：(1)物質的性質決定其用途，應結合題干所給的有關性質的信息來分析。由題干知鈦和鈦合金的熔點高，不能用來做保險絲；其密度小、熔點高，可塑性好，可用于制造飛機及船舶，與人體有很好的“相容性”可制造人造骨。

(2)第一步得到的可燃性氣體應是CO，結合原子守恒及電子轉移守恒，化學方程式應為TiO₂＋2C＋2Cl₂TiCl₄＋2CO，該反應中，碳元素化合價升高，C作還原劑；第二步應為鎂置換鈦的反應，化學方程式為TiCl₄＋2MgTi＋2MgCl₂，所得產物含雜質鎂(鎂過量)、MgCl₂，利用鈦不與強酸反應，應加足量鹽酸除去過量雜質鎂、MgCl₂，過濾即得鈦。

考點：考查合金的應用、金屬的冶煉、氧化還原反應的有關判斷以及方程式的書寫

點評：該題是高考中的常見題型和考點，屬于中等難度試題的考查，試題基礎性強，在注重對學生基礎知識鞏固和訓練的同時，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理能力和規范的答題能力。