Question

【題目】金屬鈦(Ti)的硬度大、熔點高、常溫下耐酸堿，是航海、醫療等不可缺少的材料。鈦鐵礦(主要成分FeTiO3)是工業上治煉金屬鈦的主要原料，制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖所示（部分產物略）。

（1）①中反應為，則X的化學式為__________ 。

（2）步驟②分離出TiCl4的方法，是利用了TiCl4與X的_______不同。

（3）步驟④的化學方程式為 ___________ 。

（4）利用上述方法制取的金屬鈦中可能會含有少量雜質，該雜質是金屬 __________ ，可用_______ 除去。

（5）依據綠色低碳理念，你認為該流程中存在的不足之處是 ____________ 。

Answer 1

【答案】FeCl3 沸點 鎂 稀鹽酸 耗能太高

【解析】

（1）反應物中有2個鐵原子、6個氧原子、2個鈦原子、6個碳原子、14個氯原子，生成物中有2個鈦原子、8個氯原子、6個碳原子、6個氧原子，所以X是FeCl3；

（2）步驟②通過蒸餾分離出TiCl4的方法，是利用了TiCl4與FeCl3的沸點不同；

（3）四氯化鈦和鎂在高溫的條件下反應生成氯化鎂和鈦，化學方程式為：

（4）因為反應鎂是足量的，利用上述方法制取的金屬鈦中可能會含有少量雜質鎂，鎂會與酸反應，鈦不會與酸反應，所以除去鈦雜質可以用稀鹽酸；

（5）綠色化學的反應理念是原子利用率100%，沒有有害物質生成，所以該流程中存在的不足之處是耗能太高。