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钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来...

钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛,储量丰富,由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图,请回答:

1)钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁,测定出钛酸亚铁的化学式用FeTiOx表示,若钛元素的化合价为+4价,则化学式中的x=________

2)在氩气做保护气的环境中,TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti,该反应的化学方程式为_______,其反应的基本类型是______。则上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质,可加入_______除去。

3)雄伟壮观的中国国家大剧院(见图)作为国家表演艺术中心,其主体建筑表面安装了近2万块钛金属板。已知Ti原子核内有22个质子和26个中子,则下列叙述正确的是______(填序号)

Ti可以表示一个钛原子;②Ti4+核外有18个电子;③钛元素的相对原子质量为48;④TiO2中含有氧分子;⑤FeTiO3属于一种金属氧化物。

 

3 TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti 置换反应 稀盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4) ①②③ 【解析】 (1)钛酸亚铁的化学式用FeTiOx表示,钛酸亚铁中铁元素的化合价为+2,若钛元素的化合价为+4价,根据化合物中正负化合价代数和为0,则有: 解得x=3。 (2)TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti和氯化镁,反应的化学方程式为TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti,该反应是单质和化合物生成单质和化合物,属于置换反应。生产过程中得到的金属钛中混有少量金属镁,镁的活动性比钛的强,且排在氢的前面,故可加入稀盐酸或稀硫酸除去。 (3)①元素符号的含义可以表示物质的一个原子,所以Ti可以表示一个钛原子,符合题意; ②Ti原子核内有22个质子,质子数等于核外电子数,Ti原子核外有22个电子,Ti4+表示失去了4个电子,则核外有18个电子,符合题意; ③已知相对原子质量等于质子数加中子数,钛元素的相对原子质量为22+26=48,符合题意; ④TiO2中没有氧分子,而是每个TiO2分子中含有两个氧原子,不符合题意; ⑤FeTiO3是由铁、钛、氧三种元素组成的化合物,不属于金属氧化物,不符合题意。故选①②③。
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考点分析:
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钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的相容性。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是(    )

A.用来做保险丝 B.用于制造航天飞机

C.用来制造人造骨 D.用于制造船舶

 

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某同学对“21世纪的重要金属材料钛和钛合金”产生了兴趣,开展对钛金属与铁的活动性顺序、钛合金具有广泛用途的探究与讨论,设计并进行了如下探究,并请你一同参与:

(一)金属钛与铁的活动性顺序的探究:

实验步骤

实验现象

实验结论

取适量的钛金属放入试管中,加入硫酸亚铁溶液中,

钛的表面有_____色物质生成

钛的活动性顺序_____铁(“<、>或=”)

 

(二)对物质性质决定其用途的讨论:

1)钛是比较活泼的金属,为什么耐腐蚀性却很强?请你分析可能的原因是_____

2)钛合金与人体具有很好的相容性,请你说明钛合金的用途有哪些?_____

 

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钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛,储量丰富,由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下,请回答:

1)钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁,测定出钛酸亚铁的化学式用FeTiOx表示,若钛元素的化合价为+4价,则化学式中的x_____

2)在氩气作保护气的环境中,TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti,该反应的化学方程式为_____,其反应的基本类型是_____

3)上述冶炼钛生产过程中得到金属钛,还得到金属铁,为了除去钛金属中混有少量金属杂质,可加入_____除去,并请举出铁的一种用途有_____

4)金属矿物的储量有限,而且不能再生。能有效保护钛金属资源的措施是_____(填序号)

①回收利用废旧金属制品;

②任意开采钛金属矿石;

③钛金属抗腐蚀性能好,可随意堆放储存;

④寻找、开发金属的代用品;

⑤国家部门宏观控制钛业产能;

 

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钛金属具有硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛,储量丰富,由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下:

1)钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁,钛酸亚铁的化学式FeTiO3,其中钛的化合价为_____价。

2TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti,该反应的化学方程式_____。则上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质,可加入_____除去。

 

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