Question

3．工業(yè)鈦硬度跟鋼鐵差不多，但重量幾乎只為同體積鋼鐵的一半．所以鈦被譽為“太空金屬”．某化工企業(yè)利用鈦酸亞鐵（FeTiO₃）冶煉鈦（Ti）的主要工藝流程如圖所示．

（1）FeTiO₃中Ti的化合價為+4．
（2）圖示“①氯化”的化學(xué)方程式為2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO，其中X的化學(xué)式為FeCl₃
（3）圖示“②冶煉”反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，結(jié)合鈦酸亞鐵的化學(xué)式進行解答即可．
（2）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，據(jù)此由反應(yīng)的化學(xué)方程式推斷生成物X的化學(xué)式．
（3）圖示“②冶煉”是鎂與四氯化鈦在800℃時反應(yīng)生成鈦和氯化鎂，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．

解答 解：（1）鈦酸亞鐵中鐵元素顯+2價，氧元素顯-2價，設(shè)鈦元素的化合價是x，根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，可得：（+2）+x+（-2）×3=0，則x=+4價．（2）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，由反應(yīng)的化學(xué)方程式2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO，反應(yīng)前鐵、鈦、氧、碳、氯原子個數(shù)分別為2、2、6、6、14，反應(yīng)后的生成物中鐵、鈦、氧、碳、氯原子個數(shù)分別為0、2、6、6、0，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則2X分子中含有2個鐵原子和6個氯原子，則每個X分子由1個鐵原子和2個氯原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為FeCl₃．
（3）圖示“②冶煉”是鎂與四氯化鈦在800℃時反應(yīng)生成鈦和氯化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．
故答案為：（1）+4；（2）FeCl₃；（3）2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．

點評 本題難度不大，掌握化合物中正負化合價代數(shù)和為零、利用化學(xué)反應(yīng)前后原子守恒、化學(xué)方程式的書寫即可正確解答此類題．