Question

【題目】新型肺炎的重癥患者其肺部功能嚴重受損，對此有一種醫療手段為氣管切開手術，在手術中所用的手術刀鋒利無比，其主要是鈦合金，金屬鈦（Ti）的硬度大、熔點高，常溫下耐酸堿，是航海、醫療等不可或缺的材料。鈦鐵（主要成分FeTiO3）是工業上冶煉金屬鈦的主要原料，制備全屬鈦的一種工藝流程如下圖所示（部分產物略）：

（1）x為可燃性氧化物，x的化學式是_____。

（2）步驟②分離出TiCl4的方法，是利用了TiCl4與FeCl3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_____。

（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】CO 沸點 Mg 產生有毒氣體，沒有處理會污染環境（合理答案即可）

【解析】

（1）由圖可知，鈦鐵礦、焦炭、氯氣在高溫的條件下反應生成可燃性氧化物x、TiCl4、FeCl3，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Fe、Ti、O、C、Cl、生成物中含Ti、Fe、O、Cl、故生成物中還應含有C，故x是CO；

（2）由圖可知，步驟②通過蒸餾的方法分離出TiCl4，故這是利用了TiCl4與FeCl3的沸點不同；

（3）由圖可知，Mg和TiCl4在1220-1420℃條件下反應生成氯化鎂和鈦，該反應的化學方程式為：；

（4），鎂過量，故雜質是金屬鎂；

（5）由圖可知，該流程中有一氧化碳產生，一氧化碳有毒，會污染空氣，故該流程中存在的不足之處是：產生有毒氣體，沒有處理會污染環境（合理答案即可）。