Question

金屬鈦（Ti）的合金具有耐高溫，耐腐蝕、強(qiáng)度高等性能，所以，鈦合金廣泛用于航空、航天工業(yè)及化學(xué)工業(yè)．工業(yè)上冶煉金屬鈦的過程是以鈦礦石（主要成分為鈦酸亞鐵，化學(xué)式為FeTiO₃）、焦炭、氯氣為原料，在高溫條件下制取TiCl₄，其反應(yīng)化學(xué)方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂2TiCl₄+2X+6CO，然后用鎂與TiCl₄在高溫條件下反應(yīng)生成金屬鈦和氯化鎂．請根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）FeTiO₃中鈦元素的化合價為　    　價．
（2）在制備TiCl₄的反應(yīng)中，X的化學(xué)式為　       　．
（3）鎂與TiCl₄反應(yīng)的化學(xué)方程式為：　                　．

Answer 1

（1）+4   （2）FeCl₃；  （3）TiCl₄+2MgTi+2MgCl₂

解析試題分析：（1）鈦酸亞鐵的化學(xué)式為FeTiO₃，其中鐵元素的化合價為+2價，氧元素的化合價為﹣2價，因化合物中元素化合價的代數(shù)和為0，設(shè)鈦的化合價為x，則（+2）+x+（﹣2）×3=0，解得x=+4．
故答案為：+4；
（2）觀察該反應(yīng)2FeTiO₃+6C+7Cl₂2TiCl₄+2X+6CO，可知反應(yīng)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(yīng)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(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，2X中應(yīng)有6個氯原子和2個鐵原子，因此X的化學(xué)式為FeCl₃；
故答案為：FeCl₃；
（3）根據(jù)題中信息，鎂與TiCl₄在高溫條件下反應(yīng)生成金屬鈦和氯化鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiCl₄+2MgTi+2MgCl₂；
故答案為：TiCl₄+2MgTi+2MgCl₂；
考點：有關(guān)元素化合價的計算；質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．
點評：本題考查學(xué)生根據(jù)在化合物中正負(fù)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(zhì)量守恒定律推斷物質(zhì)化學(xué)式的能力，難度不大．