(12分)鈦（Ti）被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”。工業(yè)上將TiO2與焦炭混合，通入Cl2高溫下制得TiCl4；再將TiCl4提純后，在氬氣保護(hù)下與鎂高溫反應(yīng)制得Ti。其反應(yīng)如下：
①TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO
②TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2
回答下列問題：
(1)Ti元素原子的價電子排布式為_____________________。
(2)與CO互為等電子體的分子是___________。
(3)已知TiCl4在通常情況下是無色液體，熔點(diǎn)為–37℃，沸點(diǎn)為136℃；TiCl4在潮濕空氣中易水解產(chǎn)生白霧，同時產(chǎn)生H2TiO3固體。
① TiCl4為______化合物(填“離子”或“共價”)。
② TiCl4分子為正四面體形，則Ti為________雜化。
③ TiCl4在潮濕空氣中水解的化學(xué)方程式是_____________________________________。
④TiO2、Cl2和C反應(yīng)制得的TiCl4最好的提純方法是____________ (填操作名稱)。
(4)配離子[TiCl(H2O)5]2＋的中心離子化合價為　　　　，中心離子配位數(shù)為　　　　。

(1) 3d24s2（2分）(2) N2（1分）  (3) ① 共價（1分）  ② sp3（1分）
③ TiCl4＋3H2O＝H2TiO3↓＋4HCl（3分） ④ 蒸餾（2分）  (4) +3   6（各1分）

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（ 12分）鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料，主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè)，下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問題。

（1）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化：TiO2（金紅石）+2C+2Cl2  TiCl4+2CO

已知：C（S）+O2（g）＝CO2（g）         H＝－393．5 kJ·mol-1

2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）  H＝-566 kJ·mol-1

TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（s）+O2（g）  H＝+141 kJ·mol-1

則TiO2（g）+2Cl2（g）+2C（s）＝TiCl4（s）+2CO（g）的H＝                     ，

（2）鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一，主要反應(yīng)原理為：4Na+TiCl4     4NaCl+Ti，該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行，一是因?yàn)門iCl4會強(qiáng)烈水解生成TiO2，另一原因                                                             （用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說明）。

（3）鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法，其主要反應(yīng)原理如下：

        MgCl2  Mg+Cl2              TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti

從海水中提取MgCl2時，先在海水中加入熟石灰，沉淀出Mg（OH）2，寫出Mg（OH）2溶度積表達(dá)式：                          

可加入適當(dāng)過量的熟石灰，從Mg（OH）2溶解平衡角度解釋其原因               

（4）TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12（鈦酸鋰），Li4Ti5O12可與LiMn2O4（錳酸鋰）等正極材料組成理離子二次電池，工作時Li+ 在電池內(nèi)定向移動，其電池反應(yīng)為：，使用時先充電，寫出其充電式的陽極反應(yīng)           ，放電時Li+的移動方向          。

 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（ 12分）鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料，主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè)，下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問題。

（1）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化：TiO2（金紅石）+2C+2Cl2  TiCl4+2CO

已知：C（S）+O2（g）＝CO2（g）         H＝－393．5 kJ·mol-1

2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）  H＝-566 kJ·mol-1

TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（s）+O2（g）  H＝+141 kJ·mol-1

則TiO2（g）+2Cl2（g）+2C（s）＝TiCl4（s）+2CO（g）的H＝                     ，

（2）鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一，主要反應(yīng)原理為：4Na+TiCl4     4NaCl+Ti，該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行，一是因?yàn)門iCl4會強(qiáng)烈水解生成TiO2，另一原因                                                             （用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說明）。

（3）鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法，其主要反應(yīng)原理如下：

        MgCl2  Mg+Cl2              TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti

從海水中提取MgCl2時，先在海水中加入熟石灰，沉淀出Mg（OH）2，寫出Mg（OH）2溶度積表達(dá)式：                          

可加入適當(dāng)過量的熟石灰，從Mg（OH）2溶解平衡角度解釋其原因               

（4）TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12（鈦酸鋰），Li4Ti5O12可與LiMn2O4（錳酸鋰）等正極材料組成理離子二次電池，工作時Li+ 在電池內(nèi)定向移動，其電池反應(yīng)為：，使用時先充電，寫出其充電式的陽極反應(yīng)           ，放電時Li+的移動方向          。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012屆山東省鄄城職業(yè)高中高三3月月考理綜部分（帶解析） 題型：填空題

（ 12分）鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料，主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè)，下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問題。
（1）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化：TiO2（金紅石）+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
已知：C（S）+O2（g）＝CO2（g）        H＝－393．5 kJ·mol-1
2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g） H＝-566 kJ·mol-1
TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（s）+O2（g） H＝+141 kJ·mol-1
則TiO2（g）+2Cl2（g）+2C（s）＝TiCl4（s）+2CO（g）的H＝                     ，
（2）鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一，主要反應(yīng)原理為：4Na+TiCl4    4NaCl+Ti，該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行，一是因?yàn)門iCl4會強(qiáng)烈水解生成TiO2，另一原因                                                             （用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說明）。
（3）鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法，其主要反應(yīng)原理如下：
MgCl2 Mg+Cl2               TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti
從海水中提取MgCl2時，先在海水中加入熟石灰，沉淀出Mg（OH）2，寫出Mg（OH）2溶度積表達(dá)式：                          
可加入適當(dāng)過量的熟石灰，從Mg（OH）2溶解平衡角度解釋其原因               
（4）TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12（鈦酸鋰），Li4Ti5O12可與LiMn2O4（錳酸鋰）等正極材料組成理離子二次電池，工作時Li+ 在電池內(nèi)定向移動，其電池反應(yīng)為：，使用時先充電，寫出其充電式的陽極反應(yīng)          ，放電時Li+的移動方向          。

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年山東省高三3月月考理綜部分（解析版） 題型：填空題

（ 12分）鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料，主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè)，下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問題。

（1）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化：TiO2（金紅石）+2C+2Cl2  TiCl4+2CO

已知：C（S）+O2（g）＝CO2（g）         H＝－393．5 kJ·mol-1

2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）  H＝-566 kJ·mol-1

TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（s）+O2（g）  H＝+141 kJ·mol-1

則TiO2（g）+2Cl2（g）+2C（s）＝TiCl4（s）+2CO（g）的H＝                      ，

（2）鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一，主要反應(yīng)原理為：4Na+TiCl4     4NaCl+Ti，該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行，一是因?yàn)門iCl4會強(qiáng)烈水解生成TiO2，另一原因                                                              （用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說明）。

（3）鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法，其主要反應(yīng)原理如下：

         MgCl2  Mg+Cl2               TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti

從海水中提取MgCl2時，先在海水中加入熟石灰，沉淀出Mg（OH）2，寫出Mg（OH）2溶度積表達(dá)式：                           

可加入適當(dāng)過量的熟石灰，從Mg（OH）2溶解平衡角度解釋其原因               

（4）TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12（鈦酸鋰），Li4Ti5O12可與LiMn2O4（錳酸鋰）等正極材料組成理離子二次電池，工作時Li+ 在電池內(nèi)定向移動，其電池反應(yīng)為：，使用時先充電，寫出其充電式的陽極反應(yīng)           ，放電時Li+的移動方向           。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年山東省高三第四次診斷考試?yán)砜凭C合試卷（化學(xué)部分） 題型：填空題

（ 12分）鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料，主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè)，下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問題。

（1）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化：TiO2（金紅石）+2C+2Cl2  TiCl4+2CO

已知：C（S）+O2（g）＝CO2（g）         H＝－393．5 kJ·mol-1

2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）  H＝-566 kJ·mol-1

TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（s）+O2（g）  H＝+141 kJ·mol-1

則TiO2（g）+2Cl2（g）+2C（s）＝TiCl4（s）+2CO（g）的H＝                      ，

（2）鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一，主要反應(yīng)原理為：4Na+TiCl4     4NaCl+Ti，該反應(yīng)不能在水溶液中進(jìn)行，一是因?yàn)門iCl4會強(qiáng)烈水解生成TiO2，另一原因                                                              （用適當(dāng)化學(xué)方程式輔以必要的文字說明）。

（3）鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法，其主要反應(yīng)原理如下：

         MgCl2  Mg+Cl2               TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti

從海水中提取MgCl2時，先在海水中加入熟石灰，沉淀出Mg（OH）2，寫出Mg（OH）2溶度積表達(dá)式：                           

可加入適當(dāng)過量的熟石灰，從Mg（OH）2溶解平衡角度解釋其原因               

（4）TiCl4與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li4Ti5O12（鈦酸鋰），Li4Ti5O12可與LiMn2O4（錳酸鋰）等正極材料組成理離子二次電池，工作時Li+ 在電池內(nèi)定向移動，其電池反應(yīng)為：，使用時先充電，寫出其充電式的陽極反應(yīng)           ，放電時Li+的移動方向           。

 

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