Question

3．人類的生產(chǎn)生活離不開(kāi)金屬材料．
（1）鋁、鐵、銅是使用比較廣泛的金屬．
①常作為導(dǎo)線的金屬是鋁和銅，應(yīng)用最廣泛的金屬是鐵．
②鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是4Al+3O₂═2Al₂O₃（用化學(xué)方程式表示）．
（2）金屬鈦（Ti）的合金廣泛用于航空、航天及化學(xué)工業(yè)．工業(yè)上冶煉金屬鈦的過(guò)程是以鈦礦石（主要成分為鈦酸亞鐵，化學(xué)式為FeTiO₃）、焦炭、氯氣為原料，在高溫條件下制取TiCl₄．其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2TiCl₄+2X+6CO．然后用鎂與TiCl₄，在高溫條件下反應(yīng)生成金屬鈦和氯化鎂．請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：
①FeTiO₃中鈦元素的化合價(jià)為+4． 
②在制備TiCl₄的反應(yīng)中，X的化學(xué)式為FeCl₃．
③鎂與TiCl₄反應(yīng)的化學(xué)方程式為T(mén)iCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．

Answer 1

分析 （1）鋁、鐵、銅中，銅導(dǎo)電能力最強(qiáng)，鋁次之，鐵導(dǎo)電能力最差，并且鐵容易生銹；
現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用最廣泛的金屬是鋼鐵；
鋁具有很好的抗腐蝕性能，是因?yàn)橥ǔＧ闆r下，鋁能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜，對(duì)里面的鋁制品起到保護(hù)作用；
（2）化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零；
化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類、總個(gè)數(shù)和質(zhì)量不變；
根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）①常作為導(dǎo)線的金屬是鋁和銅，應(yīng)用最廣泛的金屬是鐵．
故填：鋁和銅；鐵．
②鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是通常情況下，鋁能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜，對(duì)里面的鋁制品起到保護(hù)作用，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Al+3O₂═2Al₂O₃．
故填：4Al+3O₂═2Al₂O₃．
（2）①設(shè)FeTiO₃中鈦元素的化合價(jià)為x，
根據(jù)題意有：（+2）+x+（-2）×3=0，
x=+4，
故填：+4．
②由2FeTiO₃+6C+7Cl₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2TiCl₄+2X+6CO可知，反應(yīng)前有2個(gè)鐵原子，反應(yīng)后應(yīng)該有2個(gè)，包含在2X中，反應(yīng)前后都是1個(gè)鈦原子，反應(yīng)前后都是6個(gè)氧原子，反應(yīng)前后都是6個(gè)碳原子，反應(yīng)前有14個(gè)氯原子，反應(yīng)后應(yīng)該有14個(gè)氯原子，其中6個(gè)包含在2X中，因此X的化學(xué)式為FeCl₃．
故填：FeCl₃．
③鎂與TiCl₄反應(yīng)生成金屬鈦和氯化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．
故填：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．