Question

4．景德鎮(zhèn)602所被黨和國家領導人譽為“中國直升機搖籃”、“中國直升機研究發(fā)展中心”，鈦合金是制作直升機重要材料，請回答下列問題：
（1）如圖是鈦在元素周期表中的信息及原子結構示意圖．鈦的相對原子質量為47.87，它位于元素周期表第四周期．
（2）某化工企業(yè)以鈦酸亞鐵（FeTiO₃）、焦炭、氯氣為原料生成鈦，鈦酸亞鐵中鈦元素的化合價為+4．
（3）生產流程中第一步化學原理為2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO₂，則X為FeCl₃（填化學式）；第二步：在氬氣的氣流中，高溫下用Mg和TiCl₄反應制得Ti，此過程中氬氣的作用是作保護氣．

Answer 1

分析 （1）根據元素周期表中的信息及原子結構示意圖的信息來分析；
（2）根據在化合物中正負化合價代數和為零，結合鈦酸亞鐵的化學式進行解答即可；
（3）由質量守恒定律：反應前后，原子種類、數目均不變，據此由反應的化學方程式推斷生成物X的化學式；根據氬氣的性質來分析．

解答 解：（1）由元素周期表的信息可知，鈦的相對原子質量為47.87；鈦原子核外有4個電子層，所以在元素周期表中位于第四周期；故填：47.87；四；
（2）鐵元素顯+2價，氧元素顯-2價，設鈦元素的化合價是x，根據在化合物中正負化合價代數和為零，可得：（+2）+x+（-2）×3=0，則x=+4價；故填：+4；
（3）由質量守恒定律：反應前后，原子種類、數目均不變，由反應的化學方程式2FeTiO₃+6C+7Cl₂═2X+2TiCl₄+6CO，反應前鐵、鈦、氧、碳、氯原子個數分別為2、2、6、6、14，反應后的生成物中鐵、鈦、氧、碳、氯原子個數分別為0、2、6、6、8，根據反應前后原子種類、數目不變，則，2X分子中含有2個鐵原子和6個鐵原子，則每個X分子由1個鐵原子和3個氯原子構成，則物質X的化學式為FeCl₃．氬氣的化學性質穩(wěn)定，可以做保護氣；故填：FeCl₃；作保護氣．

點評 本題難度不大，掌握化合價的原則、質量守恒定律、元素周期表與原子結構示意圖的信息是正確解答本題的關鍵．