Question

2．金屬鈦因?yàn)橛猩衿娴男阅茉絹碓揭�起人們的關(guān)注，常溫下鈦不與非金屬及強(qiáng)酸反應(yīng)，加熱時(shí)卻可以和常見的非金屬單質(zhì)反應(yīng)．鈦是航空、軍工、電力等領(lǐng)域的重要原材料．地殼中的含鈦礦石之一是金紅石（TiO₂），目前大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法是：
（1）使金紅石與碳粉混合，在高溫條件下反應(yīng)，再通入氯氣，制得TiCl₄和一種可燃性氣體．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+CO．
（2）在氬氣的氣流中，高溫下用過量鎂跟TiCl₄反應(yīng)制得鈦．寫出此反應(yīng)化學(xué)方程式：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;\;Ar\;\;\;}}{高溫}$Ti+2MgCl₂．
（3）要制取0.24噸鈦，理論上需要含TiO₂80%的金紅石多少噸？

Answer 1

分析 在化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，根據(jù)這一規(guī)律，可以知道第一步和第二步反應(yīng)的另一種生成物是什么物質(zhì)．書寫化學(xué)方程式時(shí)，必須熟悉反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件，必須依據(jù)質(zhì)量守恒定律的兩個(gè)原則．根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）由于TiO₂、C、Cl₂混合物在高溫條件下制得TiCl₄和一種可燃性氣體，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素種類不變的規(guī)律可知：該可燃?xì)怏w含有碳、氧兩種元素，由碳、氧兩種元素組成的可燃物只有一氧化碳．因此TiO₂、C、Cl₂混合物在高溫條件下反應(yīng)生成TiCl₄和一氧化碳．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiO₂+2C+2Cl₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．故填：TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+CO；
（2）鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)生成金屬鈦；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素種類不變的規(guī)律可知：還生成氯化鎂．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;\;Ar\;\;\;}}{高溫}$Ti+2MgCl₂；
故填：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;\;Ar\;\;\;}}{高溫}$Ti+2MgCl₂；
（3）由化學(xué)方程式：TiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+CO；TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;\;\;Ar\;\;\;}}{高溫}$Ti+2MgCl₂；
可知：TiO₂--Ti
設(shè)制取0.24噸鈦，理論上需要含TiO₂80%的金紅石的質(zhì)量為x，則
TiO₂--Ti
80     48
80%x   0.24t
$\frac{80}{48}=\frac{80%x}{0.24t}$
x=0.5t
答：要制取0.24噸鈦，理論上需要含TiO₂80%的金紅石0.5t．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查物質(zhì)的推斷和化學(xué)方程式的書寫，此類題目關(guān)鍵是能根據(jù)題干信息確定反應(yīng)物、生成物的名稱與反應(yīng)條件．