Question

【題目】金屬及其金屬材料在人類生產(chǎn)、生活中的作用發(fā)生了巨大變化。

（1）我國第五套人民幣硬幣的成分如下：一角幣用不銹鋼，伍角幣在鋼芯表面鍍銅，一元幣在鋼芯表面鍍鎳（Ni）。為探究鎳在金屬活動性表中的位置，課外小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示實驗。

①B中有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

②C中觀察到的現(xiàn)象是_____。

（2）首鋼舊址中，一座座廢棄的高爐已經(jīng)銹跡斑斑，用硫酸可以除去鐵銹，其化學(xué)方程式為_____。這些廢棄的高爐曾經(jīng)用于煉鐵，用化學(xué)方程式表示一氧化碳和赤鐵礦（主要成分為Fe2O3）煉鐵的反應(yīng)原理_____。

（3）鈦白粉的化學(xué)名稱是二氧化鈦（TiO2），無毒，有極佳的白度和光亮度，是目前性能最好的白色顏料。以主要成分為TiO2的金紅石作原料，通過氯化法可以制備鈦白粉，主要流程如下：

①TiO2中鈦元素的化合價是_____。

②補全TiCl4與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：TiCl4+O2_____Cl2+_____。

③根據(jù)綠色化學(xué)理念，生產(chǎn)過程中應(yīng)充分利用原料和減少有害物質(zhì)排放。從綠色化學(xué)的角度看，該工藝流程的明顯優(yōu)點是_____。

Answer 1

【答案】Ni+2HCl=H2↑+NiCl2 無現(xiàn)象 Fe2O3+ 3H2SO4 == Fe2（SO4）3+ 3H2O Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 +4 2 TiO2 氯氣循環(huán)利用或減少有害氣體排放

【解析】

（1）①B中有氣泡產(chǎn)生，是鎳與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)生成了氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ni+2HCl=H2↑+NiCl2。
②由于鎳能與稀鹽酸反應(yīng)，說明了鎳在金屬活動性順序表中位于氫的前邊，活動性大于銅，所以C中觀察到的現(xiàn)象是無現(xiàn)象。

（2）鐵銹的成分是氧化鐵，用硫酸可以除去鐵銹，其化學(xué)方程式為Fe2O3+ 3H2SO4 == Fe2（SO4）3+ 3H2O；用赤鐵礦（主要成分為Fe2O3）和一氧化碳煉鐵的反應(yīng)物是一氧化碳和氧化鐵，寫在等號的左邊，生成物鐵和二氧化碳寫在等號的右邊，根據(jù)得失氧進行配平，反應(yīng)條件是高溫寫在等號的上邊，所以化學(xué)方程式為：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

（3）①氧的化合價為-2價，設(shè)鈦的化合價為x，x+（-2）×2=0，x=+4；

②補全TiCl4與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：TiCl4+O22Cl2+TiO2。故填：2；TiO2；

③根據(jù)綠色化學(xué)理念，生產(chǎn)過程中應(yīng)充分利用原料和減少有害物質(zhì)排放，氯氣有毒，可以循環(huán)使用，氯氣循環(huán)利用或減少有害氣體排放。
故答案為
（1）+4；
（2）2，TiO2；
（3）氯氣循環(huán)利用或減少有害氣體排放。