(2013•北塘区一模)工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛.将钛铁矿和炭粉混合加热进行氯化处理,并使生成的TiC

(2013•北塘区一模)工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛.将钛铁矿和炭粉混合加热进行氯化处理,并使生成的TiCl4在高温下用熔融的镁在氩气中反应可得多孔的海绵钛,这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼,最后制成各种钛材.下图为某化工企业生产流程示意图:

请回答下列问题:
(1)钛酸亚铁(FeTiO3)中钛元素的化合价为______;
(2)①中发生的反应为:2FeTiO3+6C+7Cl2
一定条件
.
2X+2TiCl4+6CO,则X为______(填化学式);
(3)③中需要氩气(Ar)作保护气,请写出③中反应的化学方程式
TiCl4+2Mg
800℃
.
Ar
Ti+2MgCl2
TiCl4+2Mg
800℃
.
Ar
Ti+2MgCl2
,并推测钛的一点化学性质______;
(4)②中为使原料全部转化为甲醇,理论上CO和H2投料的质量比为______.
lixiaolu69 1年前 已收到1个回答 举报

19552662 春芽

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解题思路:(1)根据在化合物中正负化合价代数和为零考虑;(2)根据质量守恒定律推断x的化学式;(3)根据化学方程式的书写方法填写化学方程式,根据用氩气作保护气考虑化学性质;(4)根据氢气和一氧化碳反应的方程式考虑质量比.

(1)设FeTiO3中P的化合价是x.FeTiO3中Fe的化合价是+2价,O的化合价是-2价,利用化合物中各元素的化合价的代数和为零的原则得到方程(+2)+x+(-2)×3=0
解得,x=+4 所以钛酸亚铁(FeTiO3)中钛元素的化合价是+4价;
(2)根据质量守恒定律,在反应前后各元素原子的个数不变.从2FeTiO3+6C+7Cl2=2X+2TiCl4+6CO看钛原子、氧原子、碳原子反应前后除物质x外个数已经相等,故x中无钛原子、氧原子、碳原子.铁反应前共有2个,反应后只有x有,所以2x中有2个,从而x中有1个;氯原子反应前有14个,反应后x除外有8个,所以2x中有6个,因此x中有3个,因此x的化学式是FeCl3
(3)TiCl4与Mg反应的反应物是TiCl4与Mg,生成物是Ti和MgCl2,用观察法配平即可,因此该反应的化学方程式是TiCl4+2Mg

800℃
.
ArTi+2MgCl2;需要用氩气作保护气说明钛易与氧气反应;
(4)根据从化学方程式2H2+CO═CH3OH
4 28 由此可知一氧化碳和氢气的质量比是:28:4=7:1.
故答案为:(1)+4;(2)FeCl3;(3)TiCl4+2Mg

800℃
.
ArTi+2MgCl2;(4)7:1.

点评:
本题考点: 物质的相互转化和制备.

考点点评: 本题主要考查了化合价的计算、化学方程式的书写以及质量守恒定律的应用,同时考查了学生从题目中获取信息并运用的能力.计算元素的化合价时一定要注意,一定不要忘记填上正号.

1年前

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