Question

金属钛（Ti）因为具有奇特的性能，被誉为“未来金属”．它是航空、宇航、军工、电力等方面的必需材料．在常温下钛不与非金属、强酸反应；红热时，却可以与许多常见非金属反应．地壳中含钛的矿石之一是金红石（TiO₂）．目前大规模生产钛的方法是：第一步，将TiO₂和炭粉混合，在高温下通入氯气（Cl₂）制得TiCl₄和一种能降低血红蛋白输氧能力的可燃性气体．第二步，用过量的镁在高温下与TiCl₄反应制得金属钛．
（1）试写出上述反应的化学方程式：

；

．
（2）用化学方程式表示如何除去钛中多余的镁：

．

Answer

生产钛的第一步，将TiO2和炭粉混合，在高温下通入氯气（Cl2）制得TiCl4和一种能降低血红蛋白输氧能力的可燃性气体，而能降低血红蛋白输氧能力的可燃性气体只有CO，其中反应物是TiO2、C和Cl2，条件是高温，产物是TiCl4和CO．
生产钛的第二步，用过量的镁在高温下与TiCl4反应制得金属钛．其中反应物是Mg、TiO4，条件是高温，产物是Ti和MgCl2．
【解析】
首先在═左侧写出反应物，在═右侧写出产物；运用最小公倍数法，配平化学方程式；即以氧原子为标准，氧原子的最小公倍数为2，则TiO2的计量数为2÷2=1，CO的计量数为2÷1=2，C的计量数为2，TiCl4的计量数为1，Cl2的计量数为2；配平后在═上方写出反应条件：高温；因反应前有气体物质（Cl2），所以CO后不加气体符号↑．故答案为：TiO2+2C+2Cl2高温TiCl4+2CO
镁在高温下与TiCl4反应制得金属钛，即镁把钛置换出来；首先在═左侧写出反应物Mg、TiO4，在═右侧写出产物Ti和MgCl2；运用最小公倍数法，配平化学方程式；即以氯原子为标准，氯原子的最小公倍数为4，则TiCl4的计量数为4÷4=1，MgCl2的计量数为4÷2=2，C的计量数为2，Mg的计量数为2，Ti的计量数为1；配平后在═上方写出反应条件：高温．
故答案为：2Mg+TiCl4高温Ti+2MgCl2
根据镁和钛的金属活动性不同，钛在常温下不与酸反应，而镁可以与酸反应产生H2，因此可以加入稀盐酸将镁除去．
故答案为：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑