Question

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

請(qǐng)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(jià)為+4價(jià)．
（2）①中化學(xué)方程式為2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO，則X為FeCl₃（填化學(xué)式）．
（3）②中CO和H₂以化學(xué)計(jì)量數(shù)1：2恰好完全反應(yīng)，則該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是化合反應(yīng)．
（4）③中氬氣的作用是作保護(hù)氣，該步反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Ar\;\;\;\;\;}}{800℃}$2MgCl₂+Ti．

Answer 1

分析 題目給出了轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，直接根據(jù)問題結(jié)合給定的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行分析即可，而不要一直研究流程的設(shè)計(jì)．

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(yīng)的進(jìn)行，也提高了轉(zhuǎn)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(jià)，而氧元素為-2價(jià)，根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零可求出FeTiO₃中鈦元素的化合價(jià)為+4價(jià)．
（2）化學(xué)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(yīng)前鐵原子2個(gè)，鈦院子個(gè)，氧原子6個(gè)，碳原子6個(gè)，氯原子14個(gè)，反應(yīng)后，現(xiàn)有鈦原子2個(gè)，氯原子8個(gè)，碳原子6個(gè)，氧原子6個(gè)，缺鐵原子2個(gè)，氯原子6個(gè)，這些分布在兩個(gè)X分子中，則X為 FeCl₃
（3）②中CO和H₂以化學(xué)計(jì)量數(shù)1：2恰好完全反應(yīng)生成物為甲醇，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+2H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CH₃OH，反應(yīng)物為兩種生成物為一種，所以該反應(yīng)符合化合反應(yīng)的特征，故該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是化合反應(yīng)．
（4）稀有氣體性質(zhì)穩(wěn)定一般作保護(hù)氣，且在對(duì)應(yīng)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(hù)氣，該步反應(yīng)轉(zhuǎn)化中反應(yīng)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(yīng)條件時(shí)氬氣做保護(hù)氣，溫度為800℃，所以對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Ar\;\;\;\;\;}}{800℃}$2MgCl₂+Ti．
故答案為
（1）增大接觸面積；+4價(jià)．
（2）FeCl₃；．
（3）化合反應(yīng)．
（4）作保護(hù)氣；2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Ar\;\;\;\;\;}}{800℃}$2MgCl₂+Ti．

點(diǎn)評(píng) 給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系看起來很復(fù)雜，其實(shí)考查的問題是相對(duì)簡單或者是熟悉的，所以解答時(shí)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．