Question

9．某化工企業(yè)生產流程圖如圖：

已知氯化、合成、冶煉三個過程中反應方程式分別為：
①2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO
②CO+2H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$CH₃OH
③2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂
（1）上述三個反應涉及的反應物屬于氧化物的是CO；
（2〕反應①中X的化學式為FeCl₃，已知鈦酸亞鐵〔FeTiO₃中鐵元素顯+2價，則鈦元素的化合價為+4價；
（3）鈦在高溫下能與氧氣、氮氣等物質化合，在冶煉鈦時需充入氬氣，原因是防止鈦在高溫下能與氧氣、氮氣等物質化合；
（4）鈦及鈦的合金被譽為“空間金屬”，常用于航天航空工業(yè)，也可用于造船和化學工業(yè)，這是因為鈦及鈦的合金具有密度�。ㄈ螌懸粭l〕等優(yōu)點；
（5）反應②中為使原料全部轉化為甲醇：投料時理論上應控制CO和H₂的質量比為7：1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物的組成分析判斷屬于氧化物的物質；
（2）根據(jù)質量守恒定律分析X的化學式，根據(jù)化合價原則求出元素的化合價；
（3）根據(jù)鈦在高溫時的性質分析回答；
（4）根據(jù)鈦及鈦合金的性能分析回答；
（5）反應②中CO和H₂的質量比分析回答．

解答 解：（1）由物質的組成可知，上述三個反應涉及的反應物屬于氧化物的是CO；
（2〕反應①觀察該反應2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2TiCl₄+2X+6CO，可知反應前鐵原子是2個，鈦原子是2個，氧原子是6個，碳原子是6個，氯原子是14個；反應后除2X外，鈦原子是2個，氯原子是8個，碳原子是6個，氧原子是6個，根據(jù)化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變，2X中應有6個氯原子和2個鐵原子，因此X的化學式為FeCl₃；
，已知鈦酸亞鐵〔FeTiO₃中鐵元素顯+2價，氧為-2價，由化合價原則可推出則鈦元素的化合價為+4價；
（3）由題干信息可知，在冶煉鈦時需充入氬氣，原因是防止鈦在高溫下能與氧氣、氮氣等物質化合；
（4）鈦及鈦的合金被譽為“空間金屬”，常用于航天航空工業(yè)，也可用于造船和化學工業(yè)，這是因為鈦及鈦的合金具有密度小、強度大等優(yōu)點；
（5）反應②中為使原料全部轉化為甲醇：投料時理論上應控制CO和H₂的質量比為：28：（2×2）=7：1．
故答為：（1）CO；（2〕FeCl₃，+4；（3）防止鈦在高溫下能與氧氣、氮氣等物質化合；（4）密度小（強度大等）；（5）7：1．

點評 本題考查學生根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零計算指定元素化合價的解題能力以及根據(jù)質量守恒定律推斷物質化學式的能力，難度不大．