题文
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如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象叫价类图.如图为镁的价类图,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______.
(5)反应II可通过如下反应制得,TiCl4+2Mg高温.Ti+2MgCl2.若要制得24g钛,需要镁的质量是多少克?(写出计算过程)
______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(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高温.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
(5)根据化学方程式TiCl4+2Mg高温.Ti+2MgCl2.中钛的质量可求出参加反应的镁的质量
故答案为:(1)2Cl2+TiO2+2C高温.TiCl4+2CO
(2)①C 活泼;②Mg3N2 ③Mg(OH)2 盐
(3)A
(4)Mg、Cl2.
(5)设参加反应的镁的质量为x
TiCl4 +2Mg高温. Ti+2MgCl2
48 48
x 24g
48x=4824g x=24g
答:需要参加反应的镁的质量为24g.
点击查看物质的相互转化和制备知识点讲解,巩固学习
解析
高温.
考点
据考高分专家说,试题“21世纪是钛的世纪.下面是利用钛白粉(T.....”主要考查你对 [物质的相互转化和制备 ]考点的理解。
物质的相互转化和制备
物质的相互转化和制备:
主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质,以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质,以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物,以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物,以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸,以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱,以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐,等等物质之间的相互和制备.
物质的相互转化:
氢氧化钠与氢氧化钙的制备:
(1)NaOH的制备
方法一:Na2O+H2O==2NaOH
方法二:Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓ +2NaOH
(2)Ca(OH)2的制备方法:CaO+H2O==Ca(OH)2
常见物质的相互转化:
Na→Na2O→NaOH→Na2CO3
C→CO→CO2→H2CO3
Fe→Fe2O3→Fe2(SO4)3→Fe(OH)3→FeCl3
S→SO2→SO3→H2SO4(单质硫不能直接转化为SO3)
各类物质间的转化关系:

(1)金属+
金属氧化物(碱性氧化物) 
(2)碱性氧化物(可溶)+水
碱(可溶)
(3)碱(难溶)
碱氧(难溶)+水 
(4)酸+碱
盐+水 
;
(5)非金属+
非金属氧化物(酸性氧化物)
(6)酸性氧化物(易溶)+水
酸(易溶)
(7)酸(易挥发/难溶)
酸氧+水(易挥发/难溶) 
从纵向来看,金属
碱性氧化物
碱
盐,其中金属元素相同。
非金属
酸性氧化物
酸(含氧酸)
盐,其中非金属元素相同。
横向:
(8)金属+非金属(无氧酸)
盐 
(9)碱氧+酸氧(含氧酸)
盐
(10)含氧酸盐
碱氧+酸氧
(11)盐+盐
两种新盐 
交叉:
(12)酸+碱氧
盐+水
(13)碱+酸氧
盐+水
(14)酸+盐
新酸+新盐
;
(15)碱+盐
新碱+新盐
(16)金属+酸
盐+

(17)金属+盐
新盐+新金属
(18)金属+盐
新盐+新金属
(置换反应)


