Question

9．人類的生產生活離不開金屬．
（1）金屬鈦（Ti）的合金具有密度小，熔點高、可塑性好，抗腐蝕性強等性能，鈦合金與人體有很好的“相容性”．工業(yè)上冶煉金屬鈦的過程是以鈦礦石（主要成分為鈦酸亞鐵，化學式為FeTiO₃）、焦炭、氯氣為原料，在高溫條件下制取TiCl₄，其反應的化學方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2TiCl₄+2X+6CO．然后用鎂與TiCl₄，在高溫條件下反應生成金屬鈦和氯化鎂．請根據(jù)以上信息回答下列問題：
①FeTiO₃中鈦元素的化合價為+4．
②制取TiCl₄的反應中，X的化學式為FeCl₃．
③鎂與TiCl₄反應的基本類型為置換反應．
④下列關于鈦合金用途的說法不正確的是A．
A．做保險絲     B．用于航空、航天工業(yè)
C．制人造骨     D．用于船舶、核潛艇的制造
（2）某小組用圖1所示裝置對鐵生銹的條件進行探究．一段時間后發(fā)現(xiàn)A中鐵釘表面生銹，B中鐵釘依然光亮，對比A、B現(xiàn)象說明：決定鐵生銹快慢的一個重要因素是氧氣的濃度．
（3）在金屬活動順序表中，金屬位置越靠前，越容易失去電子．Ca、Mg、K三種金屬失電子能力由強到弱的順序是K Ca Mg，如圖2是三種原子的結構示意圖，據(jù)此推測金屬失電子能力的強弱除與元素原子最外層電子數(shù)有關外，還可能與元素原子核外電子層數(shù)有關．

（4）將爐甘石（ZnCO₃）、赤銅（Cu₂O）和木炭粉混合后加熱到約800℃，得到一種鋅和銅的合金--黃銅，外觀似黃金但質地堅硬．（提示：ZnCO₃受熱會分解，生成兩種氧化物．）
①寫出赤銅和木炭粉反應的化學方程式C+2Cu₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Cu+CO₂↑．
②有不法商人用黃銅冒充黃金，制假銷售，下列鑒別真假黃金的方法不正確的是BD．
A．灼燒    B．看外觀    C．滴加稀鹽酸    D．滴加硫酸鋁溶液．

Answer 1

分析 根據(jù)化合價規(guī)則、化學反應類型的特點、金屬的性質、鐵生銹的條件、金屬活動性以及化學方程式的書寫方法進行分析解答即可．

解答 解：（1）①鈦酸亞鐵的化學式為FeTiO₃，其中鐵元素的化合價為+2價，氧元素的化合價為-2價，因化合物中元素化合價的代數(shù)和為0，設鈦的化合價為x，則（+2）+x+（-2）×3=0，解得x=+4．故答案為：+4；
②觀察該反應2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2TiCl₄+2X+6CO，可知反應前鐵原子是2個，鈦原子是2個，氧原子是6個，碳原子是6個，氯原子是14個；反應后除2X外，鈦原子是2個，氯原子是8個，碳原子是6個，氧原子是6個，根據(jù)化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變，2X中應有6個氯原子和2個鐵原子，因此X的化學式為FeCl₃；
故答案為：FeCl₃；
③根據(jù)題中信息，鎂與TiCl₄在高溫條件下反應生成金屬鈦和氯化鎂，該反應的化學方程式為TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂；是由一種單質與一種化合物反應生成新的單質與新的化合物，屬于置換反應；故填：置換反應； 
④鈦合金的熔點高，不能用于制保險絲，故填：A；
（2）鐵生銹的快慢與氧氣的濃度有關，故填：氧氣的濃度；     
（3）Ca、Mg、K三種金屬的活動強弱為K＞Ca＞Mg，故失電子能力由強到弱的順序是K Ca Mg；根據(jù)圖示可以看出，原子失電子的能力還與元素原子核外電子層數(shù)有關，故填：K Ca Mg，元素原子核外電子層數(shù)；
（4）①碳能與氧化亞銅反應生成銅和二氧化碳，故填：C+2Cu₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Cu+CO₂↑；
②A．灼燒時假黃金中的銅能與氧氣反應生成黑色的氧化銅，可以鑒別；
B．看外觀顏色一樣，無法鑒別；
C．滴加稀鹽酸假黃金中的鋅能與鹽酸反應生成氫氣，可以鑒別；
D．滴加硫酸鋁溶液不會反應，不能鑒別．
故填：BD．

點評 本題考查的是有關金屬的性質，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．