Question

【題目】A、金屬鈦（Ti）的合金具有耐高溫、耐腐蝕、強度高等性能，鈦合金廣泛用于航空、航天工業(yè)及化學(xué)工業(yè)。工業(yè)上以鈦鐵礦（主要成分FeTiO3，鈦酸亞鐵）為主要原料冶煉金屬鈦，同時得到重要的化工原料甲醇（CH3OH）。生產(chǎn)的工藝流程圖如圖1所示（部分產(chǎn)物略去）：

（1）該流程圖中涉及到的物質(zhì)屬于有機物的是__。

（2）鈦酸亞鐵（FeTiO3）中鈦元素的化合價為__。

（3）①中反應(yīng)為：2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO，則X的化學(xué)式為__。

（4）③所屬的基本反應(yīng)類型為__。

（5）②中為使原料全部轉(zhuǎn)化為甲醇，理論上CO和H2投料的質(zhì)量比為__。

B、現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉為原料制備純堿，部分工藝流程如圖2所示：已知：①NaHCO3在低溫下溶解度較小，反應(yīng)I為：NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl，

②處理母液的方法：向母液中加入石灰乳（熟石灰），其反應(yīng)為：Ca（OH）2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O

（1）純堿的化學(xué)式為__。

（2）母液中一定含有的溶質(zhì)是__。

（3）整個流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是__。

Answer 1

【答案】CH3OH +4 FeCl3 置換反應(yīng) 7：1 Na2CO3 碳酸氫鈉、氯化銨 二氧化碳

【解析】

A、鈦酸亞鐵、焦炭和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵、四氯化鈦和一氧化碳，一氧化碳和氫氣反應(yīng)生成甲醇，四氯化鈦和鎂在氬氣環(huán)境中反應(yīng)生成鈦和氯化鎂。

B、二氧化碳、氨氣、氯化鈉和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，碳酸氫鈉分解成碳酸鈉、二氧化碳和水。

A、（1）甲醇是含碳化合物，屬于有機物。該流程圖中涉及到的物質(zhì)屬于有機物的是 CH3OH；

（2）鈦酸亞鐵（FeTiO3）中由于名稱為亞鐵，所以鐵元素的化合價為+2價，氧元素的化合物為-2價，根據(jù)化合物中化合價的代數(shù)和為零可得，鈦元素的化合價為+4價；

（3）①中反應(yīng)為：2FeTiO3+6C+7Cl2 2X+2TiCl4+6CO，反應(yīng)前：鐵原子2個，鈦原子2個，氧原子6個，碳原子6個，氯原子14個。反應(yīng)后現(xiàn)有：鈦原子2個，氧原子6個，碳原子6個，氯原子8個，則缺鐵原子2個，氯原子6個，包含在兩個X分子中，所以X的化學(xué)式為 FeCl3；

（4）③是單質(zhì)鎂和和化合物四氯化鈦生成單質(zhì)鈦和化合物氯化鎂，該反應(yīng)是由單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。屬于基本反應(yīng)類型的置換反應(yīng)。

（5）②中為使原料全部轉(zhuǎn)化為甲醇，則反應(yīng)為CO+2H2=CH3OH。

理論上CO和H2投料的質(zhì)量比為7：1。

B、（1）純堿的化學(xué)式為 Na2CO3；

（2）母液是NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl反應(yīng)得到的，所以含有碳酸氫鈉和氯化銨，雖然過濾得到碳酸氫鈉，但是剩余液體也是碳酸氫鈉的飽和溶液，所以母液中一定含有的溶質(zhì)是碳酸氫鈉、氯化銨；

（3）開始投入了二氧化碳，結(jié)果生成了二氧化碳，所以整個流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是二氧化碳。