Question

【題目】金屬鈦廣泛用于航空航天工業(yè)、化工、醫(yī)療等領域。用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3）制取鈦并獲得副產品A的主要工藝流程如圖1所示，請回答下列問題。

（1）構成金屬鈦的微粒是_____（填“分子”“原子”或“離子”），標出H2TiO3中鈦元素的化合價_____。

（2）反應②需持續(xù)通入氬氣，氬氣的作用是_____。

（3）反應③的產物除紅色固體A外，還有兩種組成元素相同且相對分子質量相差16的氣體，則該反應的化學方程式為_____；

（4）對反應③進行改進，可直接生產鋰離子電池的電極材料LiFePO4，工藝流程如圖2所示：寫出“高溫煅燒”由FePO4制備LiFePO4的化學方程式_____（其中一種產物能造成溫室效應）。

Answer 1

【答案】原子 防止Mg和Ti被氧化

【解析】

（1）鈦是由鈦原子構成的，故填：原子；

（2）氫元素通常為+1價，氧元素通常為-2價，設H2TiO3中鈦元素的化合價為x，根據(jù)化合物中，正、負化合價的代數(shù)和為零，可得：2×（+1）+x+（-2）×3=0，x=+4，元素化合價的表示方法是在化學式該元素的上方用正負號和數(shù)字表示，正負號標在數(shù)字前面，故標出H2TiO3中鈦元素的化合價為：；

（2）鎂、鈦在高溫的條件下，容易被氧化，故氬氣的作用是：防止Mg和Ti被氧化；

（3）FeSO4在高溫的條件下分解為紅色固體A，還有兩種組成元素相同且相對分子質量相差16的氣體，根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后，元素種類不變，反應物中含Fe、S、O，故生成物中也應含Fe、S、O三種元素，故紅色固體A應為三氧化二鐵，兩種氣體應為二氧化硫和三氧化硫，故該反應的化學方程式為：；

（4）由圖可知，FePO4、Li2CO3、H2C2O4在高溫煅燒的條件下反應生成LiFePO4、其中一種產物能產生溫室效應，故該產物為二氧化碳，根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中還含H，故生成物還應有水，該反應的化學方程式為：。