Question

8．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶等，如图为某化工企业生产钛流程示意图：

请回答下列问题：
（1）在步骤①中常将钛酸亚铁矿石粉碎，其目的是增大接触面积，FeTiO₂中钛元素的化合价为+4价．
（2）①中化学方程式为2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO，则X为FeCl₃（填化学式）．
（3）②中CO和H₂以化学计量数1：2恰好完全反应，则该反应的基本反应类型是化合反应．
（4）③中氩气的作用是作保护气，该步反应的化学方程式为2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Ar\;\;\;\;\;}}{800℃}$2MgCl₂+Ti．

Answer 1

分析 题目给出了转化关系图，直接根据问题结合给定的转化关系进行分析即可，而不要一直研究流程的设计．

解答 解：（1）在步骤①中常将钛酸亚铁矿石粉碎这样增大与气体的接触面积，从而加快反应的进行，也提高了转化效率，其目的是 增大接触面积，FeTiO₃的名称为钛酸亚铁，名称中出现亚铁，表明该化合物中铁元素为+2价，而氧元素为-2价，根据化合物中化合价的代数和为零可求出FeTiO₃中钛元素的化合价为+4价．
（2）化学方程式为2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$X+2TiCl₄+6CO，根据质量守恒定律，反应前铁原子2个，钛院子个，氧原子6个，碳原子6个，氯原子14个，反应后，现有钛原子2个，氯原子8个，碳原子6个，氧原子6个，缺铁原子2个，氯原子6个，这些分布在两个X分子中，则X为 FeCl₃
（3）②中CO和H₂以化学计量数1：2恰好完全反应生成物为甲醇，对应的化学方程式为CO+2H₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CH₃OH，反应物为两种生成物为一种，所以该反应符合化合反应的特征，故该反应的基本反应类型是化合反应．
（4）稀有气体性质稳定一般作保护气，且在对应生成物中没有出现氩元素，所以③中氩气的作用是防止作保护气，该步反应转化中反应物为镁和四氯化钛，生成物为钛和氯化镁（根据质量守恒定律可分析得到），反应条件时氩气做保护气，温度为800℃，所以对应的化学方程式为 2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Ar\;\;\;\;\;}}{800℃}$2MgCl₂+Ti．
故答案为
（1）增大接触面积；+4价．
（2）FeCl₃；．
（3）化合反应．
（4）作保护气；2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Ar\;\;\;\;\;}}{800℃}$2MgCl₂+Ti．

点评 给出的转化关系看起来很复杂，其实考查的问题是相对简单或者是熟悉的，所以解答时要从问题入手，也就是先看要解答的问题然后带着问题阅读题干，寻找解答的有效信息．