Question

某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)將鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成了一個產(chǎn)業(yè)鏈（如圖所示），大大提高了資源利用率，減少了環(huán)境污染．請?zhí)顚懀?br/>（1）氯堿廠用電解飽和食鹽水的方法制取燒堿，同時得到氯氣和氫氣．寫出其化學(xué)方程式：________．
（2）鈦酸亞鐵（FeTiO₃）中鈦元素的化合價是________．鈦冶煉廠氯化車間的氯化過程發(fā)生如下反應(yīng)：2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2X+2TiCl₄+6CO，則X的化學(xué)式為________，其名稱為________．
（3）試寫出TiCl₄與Mg反應(yīng)生成金屬Ti的化學(xué)方程式________，該反應(yīng)屬于________反應(yīng)．上述反應(yīng)需在氬氣環(huán)境中進行，理由是________．
（4）同溫同壓下，任何氣體之間的體積比就是它們的分子數(shù)之比．在一定條件下用H₂和CO化合生成甲醇（化學(xué)方程式是2H₂+CO═CH₃OH），則合成甲醇時，H₂和CO兩種氣體的體積比應(yīng)為________．

Answer 1

解：（1）電解飽和食鹽水，反應(yīng)物是氯化鈉和水，生成物是氫氧化鈉、氯氣和氫氣．故答案為：2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑
（2）設(shè)FeTiO₃中P的化合價是x．FeTiO₃中Fe的化合價是+2價，O的化合價是-2價，利用化合物中各元素的化合價的代數(shù)和為零的原則得到方程
（+2）+x+（-2）×3=0
解得，x=+4 所以鈦酸亞鐵（FeTiO₃）中鈦元素的化合價是+4價；
據(jù)質(zhì)量守恒定律，在反應(yīng)前后各元素原子的個數(shù)不變．從2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2X+2TiCl₄+6CO看鈦原子、氧原子、碳原子反應(yīng)前后除物質(zhì)x外個數(shù)已經(jīng)相等，故x中無鈦原子、氧原子、碳原子．鐵反應(yīng)前共有2個，反應(yīng)后只有x有，所以2x中有2個，從而x中有1個；氯原子反應(yīng)前有14個，反應(yīng)后x除外有8個，所以2x中有6個，因此x中有3個，因此x的化學(xué)式是FeCl₃；
FeCl₃中鐵顯+3價，讀作氯化鐵．
故答案為：+4價；FeCl₃； 氯化鐵
（3）TiCl₄與Mg反應(yīng)的反應(yīng)物是TiCl₄與Mg，生成物是Ti和MgCl₂，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式是TiCl₄+2MgTi+2MgCl₂；該反應(yīng)中TiCl₄、MgCl₂是化合物，Ti、Mg是單質(zhì)，屬于一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另外一種單質(zhì)和另外一種化合物的反應(yīng)，是置換反應(yīng)；反應(yīng)需在氬氣環(huán)境中進行，是因為氬氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可做保護氣．故答案為：TiCl₄+2MgTi+2MgCl₂；置換；作保護氣
（4）同溫同壓下，任何氣體之間的體積比就是它們的分子數(shù)之比，從化學(xué)方程式2H₂+CO═CH₃OH看，H₂和CO前的化學(xué)計量數(shù)之比是2：1，即體積比．故答案為：2：1
分析：（1）根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法填寫；
（2）根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和為零的原則計算鈦元素的化合價，根據(jù)質(zhì)量守恒定律推斷x的化學(xué)式；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法填寫化學(xué)方程式，根據(jù)反應(yīng)類型的特點判斷反應(yīng)類型；
（4）根據(jù)題目給出的信息計算．
點評：本題主要考查了化合價的計算、化學(xué)方程式的書寫以及質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，同時考查了學(xué)生從題目中獲取信息并運用的能力．計算元素的化合價時一定要注意，一定不要忘記填上正號．