Question

【题目】金属钛（Ti）的合金具有耐高温、耐腐蚀、强度高等性能，钛合金广泛用于航空、航天工业及化学工业。工业上以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，同时得到重要的化工原料甲醇（CH3OH）。生产的工艺流程图如下（部分产物略去）：

（1）钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素的化合价为_______________。

（2）①中反应为：2FeTiO3＋6C＋7X2FeCl3＋2TiCl4＋6CO，则X的化学式为_______。

（3）③所属的基本反应类型为_______________。

Answer 1

【答案】+4价 Cl2 置换反应

【解析】

根据质量守恒定律可知，在化学反应前后原子个数不变，一氧化碳和氢气合成乙醇，四氯化钛和镁在高温的条件下生成氯化镁和钛。

（1）钛酸亚铁（FeTiO3）中氧显-2价，铁显+2价，设钛元素的化合价为x，，则，故钛元素的化合价为+4价。

（2）①中反应为2FeTiO3＋6C＋7X2FeCl3＋2TiCl4＋6CO，由质量守恒定律可知，在化学反应前后原子个数不变，反应前有2个铁原子，2个钛原子，6个氧原子，6个碳原子，反应后有2个铁原子，2个钛原子，14个氯原子，6个氧原子，6个碳原子，则X的化学式为Cl2。

（3）③是四氯化钛和镁在高温的条件下生成氯化镁和钛，单质和化合物反应生成单质和化合物，属于置换反应。