Question

21世纪是钛的世纪。下面是利用钛白粉(TiO₂)生产海绵钛(Ti)的一种工艺流程：

（1）反应Ⅰ在800～900 ℃的条件下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为___                                              __；

（2）回答下列问题；

①右图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示(填序号)         。

A．分子     B．原子      C．阳离子      D．阴离子

镁原子在化学反应中容易失去电子，镁是一种(填“活泼”或“不活泼”)      金属。除了能与氧气反应，还可以与氮气，二氧化碳等反应。

②已知氮化镁中氮元素的化合价为-3价，氮化镁的化学式为          。

③以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。

右图为镁的价类图，请分析该图后填写:

A处的化学式为：             ，

B处的物质类别是：           。

（3）反应II可获得海锦钛，化学方程式表示为TiCl₄+2Mg  ^高温Ti+2MgCl₂。该反应在下列哪种环境中进行       (填序号)。

A．稀有气体中   B．空气中  C．氮气中   D．CO₂气体中

（4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有____        ____。

Answer

（1）2Cl2 + TiO2 + 2C高温TiCl4 +2CO 

（2）①C 活泼；      ②Mg3N2   ③Mg（OH）2  盐 

（3）A （4）Mg、Cl2

【解析】（1）由流程图及题中信息可知反应物为氯气、二氧化钛和焦炭，生成物为四氯化钛和一种可燃性气体，根据反应前后元素种类不变，可知此可燃性气体是由碳元素和氧元素组成的一氧化碳；

（2）①此微粒质子数为12，核外电子数为10，是镁离子，属于阳离子，镁原子最外层上应该有2个电子，易失去电子成为阳离子，属于活泼的金属元素．

②根据化合物中正负化合价的代数和为0，氮元素化合价为-3价，镁元素为+2价，因此氮化镁的化学式为Mg3N2；

③碱为Mg（OH）2 碳酸镁属于盐．

（3）根据第（2）小题中的信息，镁除了能与氧气反应，还可以与氮气，二氧化碳等反应，因此

TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2．该反应应该在稀有气体的环境中进行．

（4）由工业流程图可知生成物中的镁和氯气可循环使用