Question

钛和钛合金被称为21世纪重要的金属材料，如图是以钛铁矿（主要成分为FeTiO₃，FeO等）为原料制取金属钛的流程图：

[查阅资料]：a 钛、镁在高温下易与空气中的氧气、二氧化碳等反应。b 在反应③中Ar作保护气。

（1）反应①中，反应前需将钛铁矿粉碎的目的是______。

（2）操作I的名称为______，TiO₂中钛元素的化合价为______。

（3）反应③中氩气作保护气的原因是______，反应③的化学方程为______，该反应属于______（填基本反应类型）。

Answer

增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率 蒸发结晶 +4 氩气的化学性质稳定 置换反应

【解析】

（1）反应①中，反应前需将钛铁矿粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率；

（2）操作I是从溶液中获取晶体，即蒸发结晶；TiO2中氧元素显-2价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零的原则可知，钛元素的化合价为+4价；

（3）氩气是一种稀有气体，化学性质稳定，该反应在氩气的环境中进行就是利用了其化学性质稳定，起保护作用，防止了钛、镁在高温时被氧化；在高温和氩气氛围中，TiCl4和金属镁反应生成金属Ti和氯化镁，反应③的化学方程为；该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应。