Question

金屬鈦被譽(yù)為“二十一世紀(jì)金屬”，有“生物金屬，海洋金屬，太空金屬”美稱；具有低密度、高強(qiáng)度，耐腐蝕、耐高溫，記憶能力等優(yōu)良性能．金屬鈦的制備主要包括下面幾個步驟：
①用硫酸溶解鈦鐵精礦（FeTiO₃），溶解后水浸、冷卻、結(jié)晶得到副產(chǎn)品綠礬；
②所得濾液水解充分后得到沉淀A和稀硫酸，稀硫酸循環(huán)利用；
③高溫煅燒沉淀A得到化合物B，B是重要的白色顏料；
④化合物B在高溫條件下氯化時得到化合物C和一氧化碳?xì)怏w，其中C在常溫下呈液態(tài)，且極易水解，可以用作軍事煙霧劑；
⑤高溫下用金屬鎂還原C得到金屬鈦．
（1）金屬鈦在加熱時可以與濃NaOH溶液作用，寫出鈦與熱的濃堿作用時的離子方程式：

 

；寫出主族金屬元素中與此相似的一個離子反應(yīng)方程式：

 

．
（2）寫出第④步的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．
（3）用化學(xué)方程式表示C為什么可以用作軍事煙霧劑：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)

專題：元素及其化合物

分析：（1）鈦是一種金屬，根據(jù)鈦元素有鹽可知，鈦是一種兩性金屬，與鋁類似，既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，得出化學(xué)方程式；
（2）用硫酸溶解鈦鐵精礦（FeTiO₃），得副產(chǎn)品FeSO₄和Ti（SO₄）₂（在濾液中），將濾液水解充分后得到沉淀A為Ti（OH）₄和稀硫酸，高溫煅燒沉淀Ti（OH）₄得到化合物為TiO₂，化合物TiO₂在高溫條件下氯化時得到化合物C和CO氣體，根據(jù)元素種類的守恒寫出化學(xué)方程式；
（3）C為TiCl₄，能水解出H₂TiO₃和HCl，據(jù)此寫出反應(yīng)．

解答： 解：（1）鈦是一種金屬，根據(jù)鈦元素有鹽可知，鈦是一種兩性金屬，與鋁類似，既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，而且鈦元素的價態(tài)為+4價，與氫氧化鈉反應(yīng)后生成TiO₃^2-，故離子方程式為：Ti+2OH^-+2H₂O

加熱  .

TiO₃^2-+2H₂↑；鋁的性質(zhì)與其類似，反應(yīng)為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：Ti+2OH^-+2H₂O

加熱  .

TiO₃^2-+2H₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）用硫酸溶解鈦鐵精礦（FeTiO₃），得副產(chǎn)品FeSO₄和Ti（SO₄）₂（在濾液中），將濾液水解充分后得到沉淀A為Ti（OH）₄和稀硫酸，高溫煅燒沉淀Ti（OH）₄得到化合物為TiO₂，化合物TiO₂在高溫條件下氯化時得到化合物C和CO氣體，據(jù)產(chǎn)物中有碳元素，反應(yīng)物中有氯元素，根據(jù)元素種類的守恒可知此反應(yīng)是TiO₂和C和Cl₂發(fā)生的反應(yīng)，生成CO和TiCl₄，故化學(xué)方程式為：TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO；故答案為：TiO₂+2C+2Cl₂

高溫  .

TiCl₄+2CO；
（3）C為TiCl₄，能水解出H₂TiO₃和HCl，故化學(xué)方程式為：TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃+4HCl，故答案為：TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃+4HCl．

點(diǎn)評：本題考查了和鋁的性質(zhì)相似的金屬元素鈦的有關(guān)性質(zhì)，屬于知識遷移題，在熟練掌握鋁元素的單質(zhì)以及化合物的性質(zhì)的基礎(chǔ)上解答本題，難度不大．