Question

15．金屬鈦（Ti）的合金具有耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度高等性能，鈦合金廣泛用于航空、航天工業(yè)及化學(xué)工業(yè)．工業(yè)上以鈦鐵礦（主要成分FeTiO₃，鈦酸亞鐵）為主要原料冶煉金屬鈦，同時(shí)得到重要的化工原料甲醇（CH₃OH）．生產(chǎn)的工藝流程圖如下（部分產(chǎn)物略去）：

（1）該流程圖中涉及到的物質(zhì)屬于有機(jī)物的是甲醇．
（2）鈦酸亞鐵（FeTiO₃）中鈦元素的化合價(jià)為+4．
（3）①中反應(yīng)為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO，則X的化學(xué)式為FeCl₃．
（4）③所屬的基本反應(yīng)類(lèi)型為置換反應(yīng)．
（5）②中為使原料全部轉(zhuǎn)化為甲醇，理論上CO和H₂投料的質(zhì)量比為7：1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)有機(jī)物的定義進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，在化學(xué)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)不變進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)反應(yīng)③是四氯化鈦和鎂在高溫的條件下生成氯化鎂和鈦進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)一氧化碳和氫氣全部轉(zhuǎn)化為甲醇，結(jié)合化學(xué)方程式為進(jìn)行解答．

解答 解：（1）在物質(zhì)的組成中含有碳元素的化合物叫有機(jī)物，但是一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈣等具有無(wú)機(jī)物的性質(zhì)，屬于無(wú)機(jī)物，所以涉及到的物質(zhì)屬于有機(jī)物的是甲醇；
（2）在FeTiO₃（鈦酸亞鐵）中，氧顯-2價(jià)，鐵顯+2價(jià)，所以鈦元素的化合價(jià)是+4價(jià)；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，在化學(xué)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)不變，所以X是FeCl₃；
（4）反應(yīng)③是四氯化鈦和鎂在高溫的條件下生成氯化鎂和鈦，單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成單質(zhì)和化合物，屬于置換反應(yīng)；
（5）一氧化碳和氫氣合成乙醇，所以CO+2H₂=CH₃OH，為使原料全部轉(zhuǎn)化為甲醇，理論上CO和H₂投料的質(zhì)量比為28：4=7：1．
故答案為：（1）甲醇；
（2）+4；
（3）FeCl₃；
（4）反置換反應(yīng)；
（5）7：1．

點(diǎn)評(píng) 在解此類(lèi)題時(shí)，首先分析題中所給的反應(yīng)流程，然后結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)和題中的問(wèn)題進(jìn)行解答．