Question

19．金屬鈦（Ti）的合金具有耐高溫、耐腐蝕、強度高等性能，所以，鈦合金廣泛用于航空、航天工業(yè)級化學工業(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，化學式為FeTiO₃）、焦炭、氯氣為原料，在高溫條件下制取TiCl₄，其反應化學方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2TiCl₄+2X+6CO，然后用鎂與TiCl₄在高溫條件下反應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+4．
（2）在制備TiCl₄的反應中，X的化學式為FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鈦酸亞鐵的化學式（FeTiO₃）及化合物中元素化合價的代數(shù)和為0計算鈦的化合價．
（2）根據(jù)化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變求X的化學式．

解答 解：（1）鈦酸亞鐵的化學式為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2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2TiCl₄+2X+6CO，可知反應前鐵原子是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)化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變，2X中應有6個氯原子和2個鐵原子，因此X的化學式為FeCl₃；
故答案為：FeCl₃．

點評 本題考查學生根據(jù)在化合物中正負化合價代數(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)化學式的能力，難度不大．