（2014•常州）金属钛（Ti）硬度大、熔点高、耐腐蚀，被誉为“未来金属”．由钛铁矿（主要成分为FeTiO3），经过一系列反应制备钛和纳米TiO2的主要生产过程如图：（反应的部分生成物已略

Question

（2014•常州）金属钛（Ti）硬度大、熔点高、耐腐蚀，被誉为“未来金属”．由钛铁矿（主要成分为FeTiO₃），经过一系列反应制备钛和纳米TiO₂的主要生产过程如图：（反应的部分生成物已略去）
（1）钛酸亚铁（FeTiO₃）中钛元素的化合价为______价；
（2）反应②生成TiCl₄和一种有毒的气体，该气体是一种氧化物，其化学式为______；
（3）反应③属于置换反应，写出该反应的化学方程式：

2Mg+TiCl₄(高温.)/()2MgCl₂+Ti

2Mg+TiCl₄(高温.)/()2MgCl₂+Ti

；
（4）生产过程中的反应可能是分解反应的是______（填序号）；
（5）近年来，利用电解熔融TiO₂的方法来制备金属钛获得成功．从能量的角度分析，工业上利用该方法制备钛的主要缺点是______．

Answer 1

（1）在化学FeTiO₃中，因化合物中元素化合价的代数和为0，所以钛的化合价为0-（+2）-（-2）×3=+4；
（2）由于TiO₂、C和Cl₂反应生成了TiCl₄和一种有毒的气体，该气体是一种氧化物，由质量守恒定律可知，该物质含有碳元素和氧元素，应是一氧化碳，其化学式为：CO；
（3）TiCl₄在高温下与足量Mg反应生成金属Ti．根据质量守恒定律可知，还应有氯化镁，所以方程式是：2Mg+TiCl₄(高温.)/()2MgCl₂+Ti．
（4）由反应的流程可知．H₂TiO₃煅烧生成了TiO₂和水，属于分解反应．
（5）电解熔融TiO₂的方法来制备金属钛需要消耗大量的电能．这是工业上制备钛的主要缺点．
故答为：（1）+4；（2）CO；（3）2Mg+TiCl₄(高温.)/()2MgCl₂+Ti；（4）⑤；（5）消耗大量的电能．