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金属钛性能优越,被称为继铁、铝制后的“第三金属”.工业上以金红石为原料制取Ti的反应为:aTiO2+bCl2+cC1173KaTiCl4+cCO…反应Ⅰ

题文

金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝制后的“第三金属”.工业上以金红石为原料制取Ti的反应为:
aTiO2+bCl2+cC1173K

 aTiCl4+cCO         …反应Ⅰ
TiCl4+2Mg1220K→1420K

 Ti+2MgCl2 …反应Ⅱ
关于反应①、②的分析不正确的是( )
①TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物,在反应Ⅱ中是氧化剂;
②C、Mg在反应中均为还原剂,被还原;
③在反应Ⅰ、Ⅱ中Mg的还原性大于C,C的还原性大于TiCl4
④a=1,b=c=2;
⑤每生成19.2 g Ti,反应Ⅰ、Ⅱ中共转移4.8 mol e-.A.①②④B.②③④C.③④D.②⑤

题型:未知 难度:其他题型

答案

①aTiO2+bCl2+cC1173K

 aTiCl4+cCO 该反应中反应前后,碳元素的化合价升高,碳单质作还原剂,氯元素的化合价降低,氯气作氧化剂,还原产物是TiCl4
TiCl4+2Mg1220K→1420K

 Ti+2MgCl2该反应中钛元素的化合价降低,TiCl4作氧化剂;所以TiCl4在反应I中是还原产物,在反应II中是氧化剂,故正确;
②C、Mg在反应中反应前后化合价都升高,所以均为还原剂,被氧化,故错误;
③在反应I中碳不能还原TiO2,反应II中Mg能还原TiCl4,所以镁的还原性大于C;在反应I中碳作还原剂,TiCl4作还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,所以C的还原性大于TiCl4,故正确.
④根据反应前后各元素的原子个数守恒知,

2a=c2b=4a所以

a=1b=c=2,故正确;
⑤将方程式Ⅰ、Ⅱ相加得 TiO2+2Cl2+2C+2Mg=Ti+2CO+2MgCl2 转移电子
                                      48g            8mol
                                      19.2g          3.2mol 
所以每生成19.2 g Ti,反应I、II中共转移3.2 mol e-,故错误.
故选D.

解析

1173K

考点

据考高分专家说,试题“金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝制.....”主要考查你对 [氧化还原反应的本质和特征 ]考点的理解。

氧化还原反应的本质和特征

氧化还原反应的本质:
电子的转移(得失或偏移)
氧化还原反应的特征:
化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)

氧化还原反应的发展史:

  1. 物质与氧气发生的反应属于氧化反应,含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。
  2. 有化合价升降的反应属于氧化还原反应。
  3. 有电子得失或偏移的反应属于氧化还原反应。

对物质的认识存在发展的过程,从最初的隔离开的氧化反应、还原反应,到从表面上看化合价变化的氧化还原反应,把氧化与还原统一在一个概念下,再透过现象看本质,化合价的变化是有电子得失或偏移引起的。

null

null

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氧化还原反应中应注意的几个问题:

 1、氧化剂氧化性的强弱,不是看得电子的多少,而是看得电子的难易;
还原剂还原性的强弱,不是看失电子的多少,而是看失电子的难易。
eg:氧化性:浓HNO3>稀HNO3还原性:Na>Al

2、有新单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应 eg:C(金刚石)==C(石墨);3O2==2O3(放电);P4(白磷)==4P(红磷)

3、任何元素在化学反应中,从游离态变为化合态,或由化合态变为游离态,均发生氧化还原反应(比如置换反应,化合反应,分解反应)

4、置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。

5、元素具有最高价的化合物不一定具有强氧化性! eg.H3PO4、H2SiO3(或H4SiO4)两酸均无强氧化性但硝酸有强氧化性。

氧化还原的表示可用单线桥也可用双线桥:

一、双线桥法:

此法不仅能表示出电子转移的方向和总数,还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子,箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子或原子团。

标变价 明确标出所有发生氧化还原反应的元素的化合价,不变价的元素不标化合价。

连双线 将标化合价的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物(注意:箭头的起止一律对准各元素)

标得失 1.标电子转移或偏离数 明确标出得失电子数,格式为“得/失发生氧化还原反应原子个数×单位原子得失电子数”

                   2.标化合价变化 一律标出化合价的变化,只有“化合价升高”“化合价降低”这两种写法,不可写为“升价”“降价”等

                   3.标出元素反应类型 一律标出元素所发生的反应,“被氧化”或“被还原”,其余写法均不正确

                   4.检查得失电子守恒 检查得失电子数是否相等,如不相等则重新分析。

例如:
金属钛性能优越,被称为继铁、铝制后的“第三金属”.工业上以金红石为原料制取Ti的反应为:aTiO2+bCl2+cC1173KaTiCl4+cCO…反应Ⅰ

二、单线桥法:

在氧化还原反应中,有电子发生转移(得失或偏移),也就是在反应物中有元素电子发生得失或偏移,这时用一条带箭头的曲线从失去电子的元素指向得到电子的元素,并在“桥”上标出转移的电子数,这种表示方法叫单线桥法。

(1)标价态明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价

(2)连单线连接方程式左边的氧化剂与还原剂,箭头一律指向氧化剂

 (3)不注得失标出转移的电子的总数,这里不用像双线桥那样,仅需直接标出电子总数

例如:
金属钛性能优越,被称为继铁、铝制后的“第三金属”.工业上以金红石为原料制取Ti的反应为:aTiO2+bCl2+cC1173KaTiCl4+cCO…反应Ⅰ

注意事项: 

(1)不得标明"得"或"失",否则是错的

(2)箭头表示电子转移的方向,指向氧化剂注意:为了规范起见,单线桥法最好不用于自身氧化还原的反应,因为那样标记会使反应中的电子去向不明确,故在自身氧化还原的反应方程式中最好用双线桥法表示电子转移。

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