Question

制造航空母艦使用大量合金材料（如鐵合金、銅合金和鈦合金等）．請回答下列問題：
（1）請設(shè)計簡單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)（寫出主要步驟和現(xiàn)象即可）．

 

．
（2）鈦（Ti）因其硬度大、熔點(diǎn)高，常溫下與酸和堿都不發(fā)生反應(yīng)、有很強(qiáng)的耐腐蝕性等優(yōu)良性能而被認(rèn)為是本世紀(jì)的重要金屬材料．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：

①步驟Ⅱ中，TiO₂、炭粉混合物在高溫條件下通入氯氣（Cl₂）制得TiCl₄和一種可燃性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
②步驟Ⅲ的反應(yīng)需在氬氣環(huán)境中進(jìn)行，理由是

 

．所得金屬鈦中含有少量的金屬鎂．若要除去金屬鈦中的少量鎂，可加入的試劑是

 

（填試劑名稱）．充分反應(yīng)后，再通過

 

（填操作名稱）、洗滌、干燥即可．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,過濾的原理、方法及其應(yīng)用,金屬活動性順序及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)金屬活動性順序考慮，設(shè)計實(shí)驗(yàn)時要根據(jù)金屬與鹽反應(yīng)說明金屬排在該鹽溶液中金屬元素前面；
（2）①根據(jù)TiO₂、炭粉混合物在高溫條件下通入氯氣（Cl₂）制得TiCl₄和一種可燃性氣體和質(zhì)量守恒定律分析書寫；
②根據(jù)氬氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；鎂與酸反應(yīng)，鈦不能與酸反應(yīng)，再通過過濾進(jìn)行分離即可．

解答：解：（1）根據(jù)金屬活動性順序可知銅排在了鐵的后面，所以金屬活動性比鐵弱；將鐵釘放入硫酸銅溶液中，鐵釘表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，說明鐵能把銅置換出來，所以鐵排在了銅的前面；
（2）①TiO₂、炭粉混合物在高溫條件下通入氯氣（Cl₂）制得TiCl₄和一種可燃性氣體，可燃性氣體含有碳和氧元素，故為一氧化碳；
②氬氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能防止鈦或鎂氧化；鎂與酸反應(yīng)，鈦不能與酸反應(yīng)除去金屬鈦中的鎂時，加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，反應(yīng)完畢，過濾就可以除去鎂，洗滌、干燥，得到純鈦金屬．
故答案為：（1）將光亮鐵釘放入少量硫酸銅的溶液中，鐵釘表面有紅色物質(zhì)析出；（2）①TiO₂+C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO； ②防止鈦或鎂氧化；稀鹽酸；過濾．

點(diǎn)評：解答本題關(guān)鍵是要熟悉金屬活動性順序，并能靈活運(yùn)用解決實(shí)際問題，知道化學(xué)方程式的書寫方法和注意事項．