Question

【題目】工業(yè)上制金屬鈦采用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將鈦鐵礦和炭粉混合加熱進(jìn)行氯化處理，并使生成的TiCl4在高溫下用熔融的鎂在氬氣中反應(yīng)可得多孔的海綿鈦，這種海綿鈦經(jīng)過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉，最后制成各種鈦材。下圖為某化工企業(yè)生產(chǎn)流程示意圖：

請回答下列問題：

⑴ 鈦酸亞鐵（FeTiO3）中鈦元素的化合價為___________。

⑵ ①中的反應(yīng)為：2FeTiO3＋6C＋7Cl22X＋2TiCl4＋6CO，則X為 （填化學(xué)式）。

⑶ ③中需要氬氣（Ar）作保護(hù)氣，請寫出③中反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，并推測鈦的一點化學(xué)性質(zhì) 。

⑷ 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___________。

Answer 1

【答案】⑴+4⑵FeCl3

⑶TiCl4+2MgTi+2MgCl2鈦易與氧氣反應(yīng)

⑷7∶1

【解析】

試題分析：⑴ 化合物中各元素的化合價代數(shù)和為0，亞鐵顯+2價，Ti設(shè)為x，O顯-2價，那么(+2×1)+(x×1)+ (-2×3)=0，x=+4；

⑵ 由質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，以此可得2X含有2Fe，6Cl，那么X含有Fe和3Cl，以此為FeCl3

⑶ 為鎂與氯化鈦反應(yīng)置換出鈦，TiCl4 +2MgTi +2MgCl2；需要用保護(hù)氣，那么說明鈦易與氧氣反應(yīng)；

⑷ 一氧化碳和氫氣反應(yīng)生成甲醇，方程式為

CO+2H2=CH3OH

28 4

以此一氧化碳和氫氣的質(zhì)量比=28:4=7∶1