Question

金屬鈦（Ti）是航空、宇航、化工等方面的重要金屬材料，被稱為“21世紀的金屬”．在工業(yè)上可用鎂在高溫下與TiCl₄反應制取金屬鈦，反應的化學方程式為TiCl₄+2Mg

高溫  .

Ti+2MgCl₂．此反應說明金屬鈦的活動性比鎂

 

 （填“強”或“弱”）；在TiCl₄中鈦元素的化合價為

 

．
某探究小組的同學將鐵粉和氧化銅粉末混合均勻后，放入試管中，隔絕空氣，高溫加熱3～4min，冷卻后，試管內有紅色物質．
【提出問題】：試管內的紅色物質可能是什么？
【進行猜想】：你認為可能是

 

．（任寫一種猜想）
【實驗方案】：根據下表要求，設計一個實驗方案來作驗證猜想．

實驗步驟及操作方法	預期的實驗現象	結論
取少量紅色物質放入 試管中，   ．

【查閱資料】：鐵粉和氧化銅在高溫下可以發(fā)生置換反應．
【得出結論】：鐵粉和氧化銅反應的化學方程式是

 

．

Answer 1

考點：金屬的化學性質,有關元素化合價的計算,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：根據鎂、鈦的置換關系，判斷兩種金屬的活動性強弱；利用化合價代數和為零，計算TiCl₄中Ti元素化合價．
已知“鐵粉和氧化銅粉末混合均勻后，放入試管中，隔絕空氣，高溫加熱3～4 min，冷卻后，試管內有紅色物質”，根據客觀事實和質量守恒定律來猜想；紅色物質是銅，或者還有生成的氧化鐵；如果已知是置換反應的話，那就應該是銅和氧化鐵的混合物；至于化學方程式，知道反應物和生成物，則2Fe+3CuO

隔絕空氣 .

高溫

Fe₂O₃+3Cu，注意反應的條件．

解答：解：鎂能把四氯化鈦中鈦置換出來，說明鎂的活動性比鈦強；TiCl₄中Cl元素化合價為-1，設Ti化合價為x，則x+（-1）×4=0，解之得x=+4；故答案為：弱，+4．
由題意和質量守恒定律可知，紅色物質是銅，或者還有生成的氧化鐵；如果已知是置換反應的話，那就應該是銅和氧化鐵的混合物；知道反應物和生成物，根據質量守恒定律，正確書寫化學方程式：2Fe+3CuO

隔絕空氣 .

高溫

Fe₂O₃+3Cu．
故答案為：
弱，+4．
【進行猜想】氧化鐵或銅；
【實驗方案】：

實驗步驟及操作方法	預期的實驗現象	結論
取少量紅色物質放入試管中，倒入少量鹽酸，	無色溶液變?yōu)辄S色	紅色物質為氧化鐵

【得出結論】：2Fe+3CuO

隔絕空氣 .

高溫

Fe₂O₃+3Cu．

點評：本題主要考查化學實驗的方案設計與評價，了解進行猜想和事實驗證的方法，掌握置換反應的特點和方法．