Question

鈦具有硬度大、密度小、熔點高、抗腐蝕性遠優于不銹鋼等優良性能，被譽為“未來金屬”。地球表面富含鈦鐵礦石，鈦鐵礦石的主要成分是FeTiO₃。
（1） 已知FeTiO₃中鈦的化合價為+4價，則鐵的化合價為         。
（2） 冶煉金屬鈦時，將鐵鐵礦石轉化為下TiCI₄，TiCI₄再與Na在一定條件下反應生成Ti和NaCl。請寫出后一步反應的化學方程式：                                 (不要求標出反應條件)，其反應類型是           。
⑶ 在冶煉鈦的同時，還得到金屬鐵，請舉出鐵的一種用途：                           。
⑷ 鐵比鈦易生銹，請寫出防止鐵生銹的一種方法：                             。

Answer 1

（1） +2     （2） 4Na + TiCI₄="Ti" +4NaCl     置換反應
⑶ 鐵用于制作機床底座
⑷ 鐵表面刷油漆

試題分析：（1）設鐵元素的化合價為x，根據化合物中各元素化合價的代數和為零的規律，可得x+4+（-2）×3=0；解之得x=+2；
（2）TiCl₄與Na在一定條件下能反應生成Ti和NaCl．用化學方程式表示為：TiCl₄+4Na═Ti+4NaCl，從反應前后各物質的種類來看，是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，符合置換反應的特征；
（3）鐵可以制作機床底座、建造橋梁、修建鐵軌等；
（4）鐵生銹的條件是與空氣（氧氣）和水分同時接觸，要防止鐵生銹則是通過控制生銹的條件來實現，一是保持鐵制品表面的干燥，二是使鐵制品與空氣隔絕。常用的方法有涂油、噴漆等。
點評：本題以一種金屬礦物為切入點綜合考查了化合價、化學方程式及金屬的防銹方面的知識，學生應注意積累相關的知識點。