Question

8．鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料，被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶等，如圖為某化工企業(yè)生產(chǎn)鈦流程示意圖：

請回答下列問題：
（1）在步驟①中常將鈦酸亞鐵礦石粉碎，其目的是增大接觸面積，F(xiàn)eTiO₂中鈦元素的化合價為+4價．
（2）①中化學方程式為2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO，則X為FeCl₃（填化學式）．
（3）②中CO和H₂以化學計量數(shù)1：2恰好完全反應，則該反應的基本反應類型是化合反應．
（4）③中氬氣的作用是作保護氣，該步反應的化學方程式為2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Ar\;\;\;\;\;}}{800℃}$2MgCl₂+Ti．

Answer 1

分析 題目給出了轉化關系圖，直接根據(jù)問題結合給定的轉化關系進行分析即可，而不要一直研究流程的設計．

解答 解：（1）在步驟①中常將鈦酸亞鐵礦石粉碎這樣增大與氣體的接觸面積，從而加快反應的進行，也提高了轉化效率，其目的是 增大接觸面積，F(xiàn)eTiO₃的名稱為鈦酸亞鐵，名稱中出現(xiàn)亞鐵，表明該化合物中鐵元素為+2價，而氧元素為-2價，根據(jù)化合物中化合價的代數(shù)和為零可求出FeTiO₃中鈦元素的化合價為+4價．
（2）化學方程式為2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$X+2TiCl₄+6CO，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前鐵原子2個，鈦院子個，氧原子6個，碳原子6個，氯原子14個，反應后，現(xiàn)有鈦原子2個，氯原子8個，碳原子6個，氧原子6個，缺鐵原子2個，氯原子6個，這些分布在兩個X分子中，則X為 FeCl₃
（3）②中CO和H₂以化學計量數(shù)1：2恰好完全反應生成物為甲醇，對應的化學方程式為CO+2H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CH₃OH，反應物為兩種生成物為一種，所以該反應符合化合反應的特征，故該反應的基本反應類型是化合反應．
（4）稀有氣體性質(zhì)穩(wěn)定一般作保護氣，且在對應生成物中沒有出現(xiàn)氬元素，所以③中氬氣的作用是防止作保護氣，該步反應轉化中反應物為鎂和四氯化鈦，生成物為鈦和氯化鎂（根據(jù)質(zhì)量守恒定律可分析得到），反應條件時氬氣做保護氣，溫度為800℃，所以對應的化學方程式為 2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Ar\;\;\;\;\;}}{800℃}$2MgCl₂+Ti．
故答案為
（1）增大接觸面積；+4價．
（2）FeCl₃；．
（3）化合反應．
（4）作保護氣；2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Ar\;\;\;\;\;}}{800℃}$2MgCl₂+Ti．

點評 給出的轉化關系看起來很復雜，其實考查的問題是相對簡單或者是熟悉的，所以解答時要從問題入手，也就是先看要解答的問題然后帶著問題閱讀題干，尋找解答的有效信息．