高中化学学习材料
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高三最优生培训资料——副族元素及其化合物
．金属钛的强度大，密度小，外观像钢，被誉为“太空金属”和“未来钢铁”。其单质和化合物的许多性质和金属铝很相似。请根据以上叙述回答下列问题：
（1）常温下，钛在空气中具有很好的抗腐蚀性，是因为 。 （2）常温下TiCl4是一种无色液体，能发生强烈水解故可以作烟雾弹，请用化学方程式来表示其原理 。
（3）TiO2的水化物不溶于水，但在一定条件下既能溶于强酸，又能溶于强碱。请用电离方程式解释TiO2的水化物既能溶于强酸又能溶于强碱的原因 。
（4）常温下，钛不与水、稀盐酸、稀H2SO4或稀HNO3作用，但易溶于氢氟酸，推测其原因是
A 氢氟酸的酸性比其他酸强 B 氢氟酸的氧化性比其他酸强
C 氢氟酸的还原性比其他酸强 D 钛离子易与氟离子形成可溶性难电离物质
i
ii．TiO2（二氧化钛）是高级的白色颜料，它可用下列反应制得：
FeTiO3＋2H2SO4＝TiOSO4＋FeSO4＋2H2O ① TiOSO4＋2H2O＝TiO2·H2O＋H2SO4 ②
制取TiO2的关键是②步反应。根据平衡移动的原理，为使反应②能够顺利进行，应采用 ， ， 等措施。
iii
．四氯化钛是工业上制备金属钛的重要原料。在常温下，它是一种极易水解的无色液
TiCl4＋2CO
体，沸点为136.4℃。工业制备TiCl4的反应原理为：TiO2＋2C＋2Cl2
下图是实验室模拟工业生产制备氯化钛的反应装置，其主要操作步骤有：①连接好整套装置，在通Cl2前先通入干燥的CO2气体并持续一段时间；②当锥形瓶中的TiCl4的量不再增加时，停止加热，改通CO2气体直至电炉中的瓷管冷却为止；③将TiO2、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；④将电炉升温至800℃，一段时间后改通Cl2，同时在冷凝管中通冷凝水。
试回答下列问题：
（1）正确的操作程序是（填写操作步骤的序号） ； （2）装置A中的化学反应方程式为 ； （3）操作①的目的是 ；
（4）装置D中冷疑管进水口的位置是（填a或b） ，装置E的作用是 ； （5）少量TiCl4露置于空气中，可看到的现象是 ，其化学方程式可表示为 ；
（6）钛被誉为“21世纪的金属”，在工农业生产、医疗、国防、科技等方面中有着极其广泛而重要的用途。工业上，常用金属镁在800℃高温和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备钛，试写出该反应的化学方程式 。 i
（1）钛被空气氧化，在其表面形成一层致密的保护膜
（2）TiCl4＋3H2O＝H2TiO3＋4HCl [或TiCl4＋4H2O＝Ti(OH)4＋4HCl]（或者按教材）
＋－－
（3）H＋HTiO3+H2OH4TiO4Ti4++4OH（H4TiO4写成Ti(OH)4或H2TiO3·H2O）
（4）D
ii
加水稀释 加碱中和硫酸 加热 iii
（1）③①④②
（2）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
（3）将其中的空气全部排尽，以免生成的TiCl4遇到空气中的水蒸气发生水解 （4）b 吸收未完全反应的Cl2，防止污染空气
（5）有大量白雾产生，TiCl4＋4H2O＝Ti(OH)4＋4HCl （6）TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti
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