Question

（2013?江都市二模）21世紀(jì)是鈦的世紀(jì)．下面是利用鈦白粉（TiO₂）生產(chǎn)海綿鈦（Ti）的一種工藝流程：

（1）反應(yīng)Ⅰ在800～900℃的條件下進(jìn)行，還生成一種可燃性無色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2Cl₂+TiO₂+2C

高溫  .

TiCl₄+2CO

_；
（2）回答下列問題；
①如圖為鎂元素的某種粒子結(jié)構(gòu)示意圖，該圖表示（填序號）

C

．

A．分子     B．原子      C．陽離子      D．陰離子
鎂原子在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，鎂是一種（填“活潑”或“不活潑”）

活潑

金屬．除了能與氧氣反應(yīng)，還可以與氮?dú)猓�二氧化碳等反�?yīng)．
②已知氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為-3價(jià)，氮化鎂的化學(xué)式為

Mg₃N₂

．
③以化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的圖象叫價(jià)類圖．如圖為鎂的價(jià)類圖，請分析該圖后填寫：

A處的化學(xué)式為：

Mg（OH）₂

，
B處的物質(zhì)類別是：

鹽

．
（3）反應(yīng)II可獲得海錦鈦，化學(xué)方程式表示為TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．該反應(yīng)在下列哪種環(huán)境中進(jìn)行

A

（填序號）．
A．稀有氣體中        B．空氣中       C．氮?dú)庵?nbsp;   D．CO₂氣體中
（4）該工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有

Mg、Cl₂

．
（5）反應(yīng)II可通過如下反應(yīng)制得，TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．若要制得24g鈦，需要鎂的質(zhì)量是多少克？（寫出計(jì)算過程）

24g

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變確定出可燃性氣體，然后根據(jù)反應(yīng)物生成物反應(yīng)條件寫出化學(xué)方程式．
（2）①原子中質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，陽離子中質(zhì)子數(shù)大于核外電子數(shù)，陰離子中質(zhì)子數(shù)小于核外電子數(shù)．
②根據(jù)化合價(jià)書寫化學(xué)式的方式書寫
③根據(jù)物質(zhì)的分類解答
（3）根據(jù)鎂的化學(xué)性質(zhì)解答
（4）根據(jù)工業(yè)流程圖中可循環(huán)利用的物質(zhì)解答
（5）根據(jù)化學(xué)方程式已知生成物的質(zhì)量求反應(yīng)物的質(zhì)量．

解答：解：（1）由流程圖及題中信息可知反應(yīng)物為氯氣、二氧化鈦和焦炭，生成物為四氯化鈦和一種可燃性氣體，根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變，可知此可燃性氣體是由碳元素和氧元素組成的一氧化碳；
（2）①此微粒質(zhì)子數(shù)為12，核外電子數(shù)為10，是鎂離子，屬于陽離子，鎂原子最外層上應(yīng)該有2個(gè)電子，易失去電子成為陽離子，屬于活潑的金屬元素．
②根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，氮元素化合價(jià)為-3價(jià)，鎂元素為+2價(jià)，因此氮化鎂的化學(xué)式為Mg₃N₂；
③堿為Mg（OH）₂ 碳酸鎂屬于鹽．
（3）根據(jù)第（2）小題中的信息，鎂除了能與氧氣反應(yīng)，還可以與氮?dú)�，二氧化碳等反�?yīng)，因此TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．該反應(yīng)應(yīng)該在稀有氣體的環(huán)境中進(jìn)行．
（4）由工業(yè)流程圖可知生成物中的鎂和氯氣可循環(huán)使用
（5）根據(jù)化學(xué)方程式TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．中鈦的質(zhì)量可求出參加反應(yīng)的鎂的質(zhì)量
故答案為：（1）2Cl₂+TiO₂+2C

高溫  .

TiCl₄+2CO
（2）①C　活潑；②Mg₃N₂　　�、跰g（OH）₂  　　　鹽
（3）A　　　　　　
（4）Mg、Cl₂．
（5）解：設(shè)參加反應(yīng)的鎂的質(zhì)量為x
   TiCl₄ +2Mg

高溫  .

  Ti+2MgCl₂
          48         48
          x          24g
         

48

x

=

48

24g

       x=24g
答：需要參加反應(yīng)的鎂的質(zhì)量為24g．

點(diǎn)評：本題考查的知識點(diǎn)較多，有化學(xué)方程式、化學(xué)式的書寫、物質(zhì)的分類、粒子結(jié)構(gòu)示意圖及根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，本題出錯(cuò)點(diǎn)在化學(xué)方程式的條件，反應(yīng)進(jìn)行所在的環(huán)境兩小題中．要注意培養(yǎng)提煉加工信息的能力．